纳米颗粒/矿物冷冻油的流变特性研究.pdf
书书书 4 4 1 2 0 1 01 J O U R N A LO FX I ′ A NJ I A O T O N GUN I V E R S I T Y V o l . 4 4 № 1 J a n . 2 0 1 0 2 0 0 9 0 5 2 7 . (1 9 7 8 -) ,, . (5 0 8 0 6 0 6 0) ; (2 0 0 8 0 6 9 8 1 0 1 2). / 1,2 ( 1 .,7 1 0 0 4 9,;2 . ,1 0 0 0 8 4,) /,、 .T i O2/,狑(T i O2)≤ 0 . 2 %,,狑(T i O2)> 0 . 2 %,.T i O2/ ,,狑(T i O2)=0 . 4 %, 1 1 . 2 %,. ,./. ;;; T K 1 2 4 A 0 2 5 3 9 8 7 X(2 0 1 0)0 1 0 0 2 7 0 4 犚 犺 犲 狅 犾 狅 犵 犻 犮 犪 犾犘 狉 狅 狆 犲 狉 狋 犻 犲 狊 狅 犳犕 犻 狀 犲 狉 犪 犾犗 犻 犾 犪 狀 犱犖 犪 狀 狅 狆 犪 狉 狋 犻 犮 犾 犲 狊犕 犻 狓 狋 狌 狉 犲 B IS h e n g s h a n 1,S H IL i n2 (1 . S t a t eK e yL a b o r a t o r yo fM u l t i p h a s eF l o wi nP o w e rE n g i n e e r i n g,X i ′ a nJ i a o t o n gU n i v e r s i t y,X i ′ a n7 1 0 0 4 9,C h i n a;2 . K e yL a b o r a t o r y f o rT h e r m a l S c i e n c e a n dP o w e rE n g i n e e r i n go fM i n i s t r yo fE d u c a t i o n,T s i n g h u aU n i v e r s i t y,B e i j i n g1 0 0 0 8 4,C h i n a) 犃 犫 狊 狋 狉 犪 犮 狋T h e r h e o l o g i c a l p r o p e r t i e s o f t h em i x t u r eo f n a n o p a r t i c l e s a n dm i n e r a l o i lw e r e i n v e s t i g a t e de x p e r i m e n t a l l y . T h e r e s u l t s i n d i c a t e t h a t t h em i x t u r e s o fT i O2n a n o p a r t i c l e s a n dm i n e r a l o i l a r e t h eN e w t o n i a n f l u i dw h e n t h en a n o p a r t i c l e sm a s s f r a c t i o n i s l e s s t h a no r e q u a l t o0 . 2 %,a n d t h em i x t u r ev i s c o s i t yd e c r e a s e sw i t h t h e i n c r e a s e i n t h e s h e a r r a t ew h e n t h e f r a c t i o n i s l a r g e r t h a n 0 . 2 %. T h ev i s c o s i t yo f t h em i x t u r eo fT i O2n a n o p a r t i c l e sa n dm i n e r a l o i l i sg r e a t e r t h a nt h a to f t h em i n e r a l o i l,a n d i t i n c r e a s e sw i t h t h e i n c r e a s e i n t h en a n o p a r t i c l e s f r a c t i o n s .W h e n t h en a n o p a r t i c l e s f r a c t i o n i s0 . 4 %,t h ev i s c o s i t yc a ni n c r e a s eb y1 1 . 2 %.T h ee x p e r i m e n t a ld a t aa r ec o n s i s t e n tw i t ht h ed a t ac a l c u l a t e df r o mt h em o d e lp r e d i c t i o n .D i f f e r e n tk i n d so f t h en a n o p a r t i c l e s h a v e s o m e e f f e c to nt h er h e o l o g i c a lp r o p e r t i e so f t h em i x t u r e sb e c a u s eo f t h ep a r t i c l es h a p e . I n a d d i t i o n,t h ev i s c o s i t y t e m p e r a t u r e c u r v eo f t h em i x t u r e i s s i m i l a r t o t h a t o f p u r em i n e r a l o i l . 犓 犲 狔 狑 狅 狉 犱 狊n a n o p a r t i c l e;m i n e r a l o i l;r h e o l o g y;v i s c o s i t y ,、 [ 1]. ,、 [ 2]. , [ 3], , .,[ 4] , H F C(MO), H F C/、 . [ 5 6], h t t p ∥w w w.j d x b . c n , ,, . 、. ,, . /, . 1 1 1 T i O2、A l 2O3、 ( C N T s)3, ,1 .,S UN I S O 3 G S . 1 / k g m- 3 / W(mK) - 1 / n m / m 2g- 1 T i O242 7 08 . 9 95 02 1 0 1 0 A l2O339 6 53 6 . 4 85 01 4 C N T s18 1 2 3 0 01 0 ~ 2 04 0 ~ 3 0 0 C N T s1 ~ 2μm. 1 2 , A B 2 0 4 N ,0 . 1m g . ,2h, . ,[ 7], , 0 . 0 1 %~ 0 . 4 %. P h y s i c a MC R 3 0 0,C C 2 7 C P 7 5 1,犇0~1 0 0 s - 1, 犜2 5~5 0℃. 12 5℃, 0~1 0 0s - 1, τη ;25 0s - 1 ,2 5℃5 0℃, . 2 2 1 犜 犻 犗2/ 狑(T i O2), 6T i O2/,狑(T i O2) 0 . 0 1 %、0 . 0 6 %、0 . 1 %、0 . 2 %、0 . 3 %、0 . 4 %.1、2 . 1 狑(T i O2) 2 狑(T i O2) , .1、2, 狑(T i O2)≤0 . 2 %,T i O2/ ,狑(T i O2)≥ 0 . 2 %, .,T i O2/ ,狑(T i O2), . 2 2 , 0 . 2 %T i O2/ 、 A l2O3/C N T s/.3、4 . 82 4 4 h t t p ∥w w w.j d x b . c n 3、4,3 ,C N T s/ ,. 3 4 , , ,,, ,2 ., ,. , ,. 2 3 5、6 , , ,,. 2 4 , ,0 . 0 2, E i n s t e i n B a t c h e l o r [8] 5 狑(T i O2) 6 η=η f(1+2 . 5+6 . 2 5 2) ( 1) η;η f; . 7T i O2/ E i n s t e i n B a t c h e l o r, ,, . ,, 、 ., . [ 9], T i O2 E i n s t e i n,, η=η f(1+1 4 1) ( 2) 7 .,P r a s h e r[ 1 0] . T i O2/, 92 1 , / h t t p ∥w w w.j d x b . c n η=η f(1+5 1 . 8 6+9 83 1 0 . 3 2) ( 3) 7 7 ,.7 ,,狑(T i O2)=0 . 2 %, 4 . 2 %,狑(T i O2)=0 . 4 %, 1 1 . 2 %., . 3 / .T i O2/ ,狑(T i O2)≤0 . 2 %,, 狑(T i O2)> 0 . 2 %,. T i O2/ ,, . ./ . /, ,. ,、 ,., , . [ 1] ,.[M]. ,2 0 0 1 . [ 2] ,,,. [J].,2 0 0 6,1 7 9(7) 1 9 0 1 9 5 . Z HA N GF e n g,S O N GB a o y u,Q UJ i a n j u n, e t a l . A p p l i c a t i o no f n a n o a d d i t i v e s i n l u b r i c a n t s[J]. L u b r i c a t i o n E n g i n e e r i n g,2 0 0 6,1 7 9(7) 1 9 0 1 9 5 . [ 3] C HO I SUS . E n h a n c i n g t h e r m a l c o n d u c t i v i t yo f f l u i d s w i t hn a n o p a r t i c l e s[J].A S M EF E D,1 9 9 5,2 3 1(6 6) 9 9 1 0 3 . [ 4] WA N GR u i x i a n g,HA OB i n,X I EG u o z h e n,e t a l .A r e f r i g e r a t i n g s y s t e mu s i n gH F C 1 3 4 a a n dm i n e r a l l u b r i c a n t a p p e n d e dw i t hN T i O2(R)a sw o r k i n gf l u i d s[C] ∥P r o c e e d i n g so f t h e4 t hI n t e r n a t i o n a lS y m p o s i u mo n HA V C.B e i j i n g,C h i n aT s i n g h u aU n i v e r s i t yP r e s s, 2 0 0 38 8 8 8 9 2 . [ 5] ,,,. [J].,2 0 0 6,2 7 ( 6) 1 4 . B I S h e n g s h a n,S H IL i n,Y O N GH a n l i n,e t a l . I n v e s t i g a t i o no nm a t e r i a l sc o m p a t i b i l i t yu s i n gn a n o p a r t i c l e s a d d i t i v e i n r e f r i g e r a t i n g s y s t e m[J]. J o u r n a l o fR e f r i g e r a t i o n,2 0 0 6,2 7(6) 1 4 . [ 6] B I S h e n g s h a n,S H IL i n,Z HA N GL i l i . A p p l i c a t i o no f n a n o p a r t i c l e si nd o m e s t i cr e f r i g e r a t o r s[J].A p p l i e d T h e r m a lE n g i n e e r i n g,2 0 0 8,2 8(1 4 /1 5) 1 8 3 4 1 8 4 3 . [ 7] ,. [ J].,2 0 0 7,2 8(2) 1 8 5 1 8 8 . B I S h e n g s h a n,S H IL i n . D i s p e r s i o nb e h a v i o r o f n a n o p a r t i c l e s i n r e f r i g e r a n t[J]. J o u r n a l o f E n g i n e e r i n gT h e r m o p h y s i c s,2 0 0 7,2 8(2) 1 8 5 1 8 8 . [ 8] B A T C H E L O RGK. T h e e f f e c t o f B r o w n i a nm o t i o no n t h eb u l ks t r e s si nas u s p e n s i o no fs p h e r i c a lp a r t i c l e s [ J]. JF l u i dM e c h,1 9 7 7,8 3(1) 9 7 1 1 7 . [ 9] ,,,. T i O2 [J].() ,2 0 0 6, 2 9(9) 5 2 5 5 . L I UY u d o n g,L IK u i n i n g,T O N GM i n g w e i , e t a l . V i s c o s i t y c o r r e c t i o ne q u a t i o n so fT i O2 w a t e rn a n o f l u i d s [ J]. J o u r n a l o fC h o n g q i n gU n i v e r s i t y(N a t u r a lS c i e n c e E d i t i o n) ,2 0 0 6,2 9(9) 5 2 5 5 . [ 1 0]P R A S H E R R,S O N G D,WA N GJ i n l i n .M e a s u r e m e n t so fn a n o f l u i dv i s c o s i t ya n di t si m p l i c a t i o n sf o r t h e r m a l a p p l i c a t i o n s[J/O L]. A p p l i e dP h y s i c sL e t t e r s, 2 0 0 6,8 9(1 3) 1 3 3 1 0 8[2 0 0 9 0 5 2 0]. h t t p∥ l i n k . a i p . o r g/l i n k / A P P L A B/8 9/1 3 3 1 0 8/1 . ( ) 03 4 4