石墨烯纳米流体的导热系数测试开题报告

1. 研究目的与意义

能源运输过程已在工业、石油天然气和电力等广泛领域进行了整合。

在过去的几十年中，乙二醇、水和油被用作热交换器系统中的常规流体。

改进这些传统的传热流体，特别是热导率，对能源系统的性能越来越重要。

2. 国内外研究现状分析

（1）赵金秀在《石墨烯纳米粉末在太阳能集热系统中应用的试验研究》指出：添加石墨烯纳米粉末的纳米流体的热导率明显高于基液去离子水。

（2）刘东在《水基石墨烯纳米流体在矩形小槽道内的流动换热特性》指出：层流状态 (re=500～2000) 下, 矩形槽道壁面温度随re增大逐渐降低, 随加热功率增大逐渐升高, 与常规流体换热特性一致;在相同re和换热功率条件下, 随纳米流体浓度增大, 壁温逐渐减小。

（3）陈晨在《石墨烯纳米流体相变材料蓄冷特性的数值模拟》指出：相变材料凝固所需时间随着石墨烯纳米片质量分数的增大显著降低； 随着圆形蓄冷腔体直径减小, 石墨烯纳米流体凝固所需时间显著降低, 但石墨烯纳米片对凝固的强化作用减弱。

3. 研究的基本内容与计划

石墨烯纳米流体的导热系数测试研究包括纳米流体的合成、实验台搭建和矫正、测量和分析在水或油中添加石墨烯纳米颗粒的纳米流体导热系数。

毕业设计总的时间为2019.2.25~2019.6.16（1）2019.02.25～2019.03.10 查阅与选题相关的专业文献资料，熟悉3ω法测量原理。

熟悉实验操作规范，查阅文献，完成开题报告及文献综述；（2）2019.03.11～2019.03.24 完成纳米流体合成；（3）2019.03.25～2019.04.07 完成水或油的导热系数；（4）2019.04.08～2019.04.28 完成纳米流体导热系数的测量和分析；（5）2019.04.29～2019.05.26 整理设计文件，修改完成正式稿，准备答辩；（7）2019.05.27～2019.06.09 答辩。

4. 研究创新点

（1）采用3ω法这一新技术来测量纳米流体的导热系数。

（2）验证了纳米颗粒的布朗运动不是导致热导率提高的主要原因。

（3）本实验考虑了不同纳米流体模型对导热系数的影响。