纳米颗粒增强了新的传热液|需求和趋势

来宾文章:Alina Adriana Minea教授

流体对于大多数工程设备中的许多传热过程至关重要。常规的传热液包括水,乙二醇,热和发动机油。

现代过程提出了增强热过程的巨大需求。尤其是找到可能有利于大多数热设备的组件小型化的新解决方案。另一个迫切需求是获得更高的传热率,并结合更高的能量转化度。

在热性能方面,常见的传热液实际上具有有限的功能。反过来,这些限制可能在许多热应用中施加严重限制。尽管进行了大量的研究和努力,但仍有明确而迫切需要制定新的策略来改善这些液体的有效热行为。

改善传热

采用无数的程序来改善传热。然而,传统液体的性能弊端仍然阻碍了性能丰富和加热/冷却设备的紧凑性。

总体而言,这些策略是指基础知识,并考虑了牛顿对流法。改善对流传热取决于两种主要技术,即主动和被动方法。最常见的是,通过提供延伸或不同的鳍(即圆形,松树等)来增加(扩展)表面传热区域。

另一方面,如果人们认为可以通过提高其对流传热系数来改善流体本身,则必须考虑到导热率的增强。如何增强这种内在属性?如果人们认为几乎所有流体的导热率都比固体低,则可以是一个简单的响应。这个想法依赖于通过悬浮高导电颗粒来改善流体。因此,人们可以期望含有固体颗粒的流体可能会增加其电导率。这些是科学界非流体想法的基础。

然而,即使这个想法受到了极大的关注,也出现了一些缺点和问题。颗粒如何保持在流体中?如何减少堵塞?什么颗粒合适?其他属性如何受粒子添加的影响?这些只是在新传热液中需要进行深入研究的几个一般问题。

传热中的纳米技术

传热增强技术用于添加固体颗粒作为流体的添加剂。这种方法已有100多年的历史了,但近年来已经不受欢迎。虽然有效,但使用固体颗粒作为添加剂产生的问题几乎与它们所解决的问题一样多:

  • 侵蚀
  • 污染
  • 压力下降
  • 沉降

材料和纳米技术的最新进展提供了更好的选择:纳米尺寸颗粒。由纳米尺寸固体颗粒悬浮的创新传热液被命名为纳米流体。据信它们被崔[1]开创。虽然,在崔发表第一个材料之前,在中国首次发现的其他一些声音。

1995年是纳米流体作为开创性的研究思想的一年。从那时起,已经做出了巨大的努力,以提高对纳米颗粒增强的传热液的知识。

Alina Adriana Minea是IASI,罗马尼亚,罗马尼亚的Gheorghe Asachi技术大学的完整教授,材料工程博士学校协调委员会主任,已发表了140多篇文章,并撰写或合着了17本书,其中大多数在热传输领域中。她的研究兴趣包括基于修改热室几何形状和改善能源消耗的工业设备的传热,以及作为传热增强技术的纳米流体。她目前担任热科学杂志区域编辑委员会成员,作为热科学杂志(Springer)和国际热物理学杂志(Springer)(Springer)(Springer)的副编辑,担任热科学与工程进度杂志(Elsevier)(Elsevier)的编辑(Elsevier),《爱情杂志》(Elsevier)(Elsevier)杂志。担任IREHEAT Journal的编辑主任。在2013年和2016年,她获得了Applied Energy,Elsevier和2016年和2019年GH技术最佳研究员的最佳评论家奖。来自Iasi的Asachi。

她目前的主要项目是“ Nanouptake成本行动”。她目前的工作基于开发新传热液的数值和实验研究。

参考

  1. Choi,S.U.S.,增强纳米颗粒流体的热导率,in:程序ASME喂养,卷。231,第99–105页,1995年。