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丙二醇纳米流体在汽车散热器中的传热性能研究
| 论文题名： | 丙二醇纳米流体在汽车散热器中的传热性能研究 |
| 关键词： | 汽车散热器;丙二醇;纳米流体;传热性能 |
| 摘要： | 冷却液作为冷却系统不可缺少的散热介质，有30％燃烧室产生的热量借助其散发，故冷却液的传热性能至关重要。目前，以乙二醇作为基液的传统冷却液，存在性能不稳定、传热差、使用寿命短等问题，还会对生态环境造成破坏。研究人员将纳米粒子添加到冷却液中，明显增强了流体的散热能力，可提高发动机的冷却速率和运行速度，减少能源消耗。丙二醇纳米流体具有高沸点、低凝点、环保抗蚀、低挥发性等优点，应用前景十分广阔。 本文在确定纳米流体传热性能主要影响因素的基础上，通过试验研究和仿真分析纳米流体在汽车散热器中的传热特性，得到了物理因素（粒子体积分数、粒子种类、粒径）和工作因素（温度、流速）对流体传热性能的影响规律;建立纳米粒子的运动方程和能量方程，分析粒子运动造成的能量转移，探明了粒子运动对传热性能的影响机理。主要研究内容如下: 1、设计研究方案，采用两步法和超声波震荡制备得到相对稳定的纳米流体，依照经验公式计算流体的热物性参数，根据试验原理搭建汽车散热器冷却性能测试台。 2、根据研究方案进行纳米流体的传热性能试验，测得散热器的进出口温度和壁温，结合数值计算得到表征流体传热性能的参数，分析各参数的变化规律，探明物理因素与工作因素对纳米流体传热性能的影响机理。 3、建立散热器扁平管的三维网格模型，对纳米流体在扁平管中的传热流动特性进行仿真分析，得到系统的沿程温度分布和压力云图，分析不考虑粒子运动时流体传热系数的变化规律。 4、建立粒子的运动方程，得到粒子的平均运动速度，建立能量方程，分析粒子碰撞造成的能量损失，探明粒子运动对传热性能的影响机理;对比试验结果与仿真结果，验证影响机理的正确性。 本文研究了纳米流体在汽车散热器中的传热性能，较为全面地分析了各因素对传热性能的影响规律，为纳米流体的实际应用提供了理论依据。 |
| 作者： | 王毅 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 周晓蓉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广西大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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