太陽能集熱器裝置用納米流體特性研究.pdf

1、目前，納米流體在太陽能中的應用是研究的熱點之一。本文將納米流體工質(zhì)與太陽能集熱以及模擬換熱裝置相結合，基于納米流體不同于基液的換熱性能和集熱特性，設計了發(fā)熱元件散熱、太陽能熱管集熱和水浴換熱實驗。研究與分析了納米流體的材料、體積分數(shù)以及太陽輻射的光照強度對其傳熱、集熱性能的影響。
　　實驗結果顯示：
　?。?）使用多壁碳納米管（MWCNTs）納米流體作為工質(zhì)進行發(fā)熱元件的散熱，具有良好的換熱性能。與常用的Al2O3納米粒子相

2、比，碳納米管納米粒子的散熱能力更強。因此，選擇碳納米管作為傳熱實驗的納米材料。
　?。?）MWCNTs納米流體濃度對太陽能集熱裝置集熱能力有著較為明顯的影響，隨著納米流體的體積分數(shù)增大而增大。不同集熱裝置的集熱效率不同，涂層集熱管的集熱效率要高出透明集熱管17.9％，集熱裝置對集熱量和集熱效率有著很大的影響。另外，不同集熱工質(zhì)對太陽能集熱量的影響不同，在集熱量和集熱效率上，納米流體和H2O相比較，集熱量最低也可高出57.67kJ，

3、集熱效率可高出7.2%。綜上可知，多壁碳納米管納米流體在太陽能集熱換熱領域有著較好的效率。
　?。?）在基液中添加MWCNTs有助于提高換熱流體的導熱系數(shù)，增強了水浴實驗的換熱效率和蓄熱效率。在相同條件下，和水相比，多壁碳納米管納米流體的集熱換熱性能更為優(yōu)秀。因此，納米流體應用在太陽能蓄熱裝置中會有較好的發(fā)展前景。
　　因此，MWCNTs納米流體在模擬太陽能系統(tǒng)的應用實驗中，導熱系數(shù)和換熱功率的明顯提高，能夠顯著提高模擬太陽