还原氧化石墨烯纳米流体池沸腾强化换热实验 |
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作者姓名: | 黄潇立 陈泽亮 桂南 杨星团 屠基元 姜胜耀 |
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作者单位: | 1. 清华大学 核能与新能源技术研究院, 先进反应堆工程教育部重点实验室, 先进核能技术协同创新中心, 北京 100084, 中国;2. 皇家墨尔本理工大学 工学院, 墨尔本 VIC 3083, 澳大利亚 |
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基金项目: | 国家科技重大专项(2011ZX06901-003) |
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摘 要: | 以还原氧化石墨烯(reduced graphene oxide,RGO)纳米流体为实验工质,进行常压下的饱和池沸腾换热特性实验研究,并使用高速摄像机记录沸腾过程中的气泡形态,分析数据和图像结果。实验结果表明:RGO纳米流体对池沸腾的临界热流密度(critical heat flux,CHF)有明显提升作用,使其达到了1684.22kW/m2,相较于蒸馏水工质提高了49.2%,但对沸腾换热系数(heat transfer coefficient,HTC)的影响幅度不大,HTC只达到73.87kW/(m2·K),相较于蒸馏水工质提高了2.3%,在相同热流密度下,RGO纳米流体对壁面过热度的影响并不明显。通过对加热表面接触角的测量及汽泡可视化图像的分析发现:RGO纳米流体沸腾过程中在加热表面形成的沉积层是促使CHF提高的核心因素,其改变了加热表面的润湿性和汽化核心数,降低了加热表面气泡的脱离直径,提高了脱离频率,从而实现CHF的延迟出现。
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关 键 词: | 还原氧化石墨烯 池沸腾 纳米流体 强化换热 |
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