西南科技大学土木工程与建筑学院,四川 绵阳 621010
收稿日期:
2018-10-15修回日期:
2018-12-13出版日期:
2019-04-22发布日期:
2019-04-18通讯作者:
刘东基金资助:
国家自然科学基金项目;国家自然科学基金项目;四川省科技创新苗子工程项目Fluid flow and heat transfer characteristics of water-based graphene nanofluids in small rectangular channels
Dong LIU*, Yu SHU, Anjie HUSchool of Civil Engineering and Architecture, Southwest University of Science and Technology, Mianyang, Sichuan 621010, China
Received:
2018-10-15Revised:
2018-12-13Online:
2019-04-22Published:
2019-04-18Contact:
Dong -Liu 摘要/Abstract
摘要: 测试了水基石墨烯纳米流体的部分热物性,研究了不同浓度、雷诺数(Re)和加热功率条件下水基石墨烯纳米流体作为换热工质在设计的矩形结构小槽道内的对流换热性能。结果表明,层流状态(Re=500~2000)下,矩形槽道壁面温度随Re增大逐渐降低,随加热功率增大逐渐升高,与常规流体换热特性一致;在相同Re和换热功率条件下,随纳米流体浓度增大,壁温逐渐减小;水基石墨烯纳米流体的换热强度比基液去离子水提升较大,Re=2000、加热功率为210 W时,浓度为0.03wt%的水基石墨烯纳米流体的平均努塞尔数(Nu)为9.3,比基液水提升48.8%;受入口效应影响,沿槽道长度局部对流换热系数逐渐减小,最高可达25674.5 [W/(m2?℃)],较基液水最大可提高39.1%;Re=500~1400时,石墨烯纳米流体的流动换热强度随Re增大明显增强;由实验数据结合理论模型拟合了适用于石墨烯纳米流体对流换热强度的计算式,计算结果与实验结果最大相对误差不超过25%,平均相对误差仅为4.8%。
引用本文
刘东 舒宇 胡安杰. 水基石墨烯纳米流体在矩形小槽道内的流动换热特性[J]. 过程工程学报, 2019, 19(2): 289-296.
Dong LIU Yu SHU Anjie HU. Fluid flow and heat transfer characteristics of water-based graphene nanofluids in small rectangular channels[J]. Chin. J. Process Eng., 2019, 19(2): 289-296.
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链接本文:http://www.jproeng.com/CN/10.12034/j.issn.1009-606X.218300
http://www.jproeng.com/CN/Y2019/V19/I2/289
参考文献
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