圆管内氧化石墨烯MPCM悬浮液对流传热实验研究

作者：鲁进利; 陈星雨; 韩亚芳; 孙彦红^*; 尹子杰; 吴丽

来源：过程工程学报, 2023, 23(01): 38-45.

• 潜热型功能热流体
• 氧化石墨烯
• 相变微胶囊
• 对流传热
• 实验研究

由于氧化石墨烯(GO)的高热导率特性，将其添加至相变微胶囊颗粒内，以提高以其为基材制备的悬浮液的热导率，从而进一步强化传热。分别测试了纯水、5wt%相变微胶囊悬浮液(MPCMS)、5wt%和10wt%复合氧化石墨烯的相变微胶囊悬浮液(GO-MPCMS)的传热特性，分析讨论了壁面热流密度、雷诺数(Re)等参数的影响。结果表明，由于相变过程的影响，圆管壁面和流体温度分布呈现上升、平直、上升的变化规律；相同实验条件下，当工质为悬浮液时壁面温度与流体温度比纯水低；颗粒浓度和GO均对传热产生较大影响，相同质量分数(5wt%)时，添加GO时可使稳定后的局部努塞尔数(Nux)进一步提升8个百分点，颗粒质量分数由5wt%增至10wt%时，Nux又增加了20个百分点；与纯水相比，同时考虑GO和微胶囊颗粒的影响，相同实验条件下，相变微胶囊悬浮液平均努塞尔数(Nu)可提升1.0～2.0倍。

• 单位
  中国电子系统工程第二建设有限公司; 安徽工业大学; 建筑工程学院