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纳米填料对储能式散热器性能影响的数值研究被引量：2: 2013年; 针对储能式电子器件散热器性能受相变材料较低导热能力限制的问题,采用添加高导热纳米填料的方法提高相变材料的表观导热系数,并对储能式散热器的性能提升潜力进行分析.在短时大功率加热(热流密度为10 W/cm2)的条件下,对以二十烷为相变材料的储能式散热器在添加碳纳米管填料之后的工作过程(熔化和凝固传热)进行了三维数值模拟.结果显示,由于相变材料表观导热系数的提高,散热器的性能随碳纳米管添加量的增加而提升,其提升程度与添加量呈近似线性相关;当加入体积分数为10%的碳纳米管时,散热表面的最大温升相对于无碳纳米管的情形降低了8℃,散热器的等效总热阻则降低了14%,说明该方法是提高储能式散热器性能的有效途径.; 肖玉麒范利武洪荣华徐旭俞自涛胡亚才; 关键词：相变储能材料导热系数

水基碳纳米管悬浮液的淬火沸腾特性: 2013年; 为了研究表面粗糙度及浓度对纳米悬浮液大容器沸腾特性的耦合影响,对粗糙度为Ra0.5和Ra12.5的镀镍铜球在体积分数为0.1%和0.5%的水基碳纳米管悬浮液中的淬火过程进行了实验研究,得到了不同条件下的淬火曲线并通过集总参数模型得到了淬火过程的沸腾曲线。结果表明,悬浮液浓度与表面粗糙度的增加都能加快淬火速率并提高临界热通量。表面粗糙度的增加缩短了核态沸腾阶段的时间,而悬浮液浓度的增加则主要体现了对膜态沸腾阶段的加速作用。在二者的共同影响下,采用表面较为粗糙的淬火物体在浓度较高的纳米悬浮液中进行淬火可以显著地缩短淬火冷却时间,对工程应用具有指导意义。; 李旦洋朱元正张良范利武徐旭俞自涛洪荣华胡亚才; 关键词：淬火临界热通量表面粗糙度

放热流体在多孔渗流水平圆柱外的自然对流: 2013年; 针对等温加热的多孔渗流水平圆柱体浸没在放热流体中的层流自然对流传热问题采用摄动法进行分析.圆柱体的多孔渗流特性用圆柱壁面的法向速度进行表示.通过摄动法对自然对流传热的边界层方程进行近似分析,并利用龙格-库塔方法求得方程的数值解,得到自然对流的速度与温度场以及沿圆柱体壁面的努塞尔数分布.结果表明,在有壁面外法向速度时,圆柱体的局部换热受到抑制;然而壁面吸入或流体放热效应都对局部努塞尔数有增强效果.圆柱体的平均努塞尔数随着流体放热的增加或壁面内法向速度的减小而降低.在流体放热恒定时,壁面流出效应对整体换热的影响并不明显.; 曾轶洪荣华范利武徐旭俞自涛胡亚才; 关键词：摄动法

圆环腔内纳米流体自然对流的数值研究被引量：3: 2013年; 采用Fluent软件对圆环封闭腔内的Ag-水纳米流体自然对流传热进行数值模拟,着重分析在不同瑞利数下Ag纳米颗粒的添加量和圆环内外壁半径比对圆环传热性能的影响.研究结果表明,随着瑞利数的增加,圆环间的换热强度不断加剧,换热由热传导逐渐向对流转变.添加纳米颗粒降低了换热性能,且随着颗粒浓度的增加换热效果不断恶化;同时,圆环半径比对换热有很大的影响,对一定的瑞利数而言随着半径比的减小,换热性能逐渐增强,且增大的趋势越来越显著.; 王文龙徐旭王宇飞范利武俞自涛; 关键词：纳米流体数值模拟自然对流

双绝热圆柱对水平三角腔内自然对流影响的数值研究被引量：2: 2013年; 针对含双绝热圆柱的底部加热水平等腰三角腔内空气的稳态层流自然对流开展研究.通过有限容积法对控制方程进行了数值求解,其中瑞利数的变化范围为104 ～106,圆柱体的尺寸比则分别为0（无圆柱体）、1/8和1/4.基于计算结果对自然对流的流动与传热特性随瑞利数和尺寸比的变化规律进行了分析和讨论.结果表明,双绝热圆柱的存在较大程度上改变了三角腔内自然对流的流型和温度场分布,但对整体传热影响较小,仅略微提高了平均努赛尔数,强化传热的效果在尺寸比为1/8时较为明显.; 王文龙王宇飞范利武徐旭俞自涛; 关键词：自然对流强化传热

石蜡基碳纳米管复合相变材料的热物性研究被引量：16: 2013年; 以多壁碳纳米管为填料,制备了不同质量分数(1%～5%)的石蜡基纳米复合相变材料。采用差示扫描量热技术对所制备复合相变材料的相变特性进行了表征,其导热性能则通过瞬态热线法导热仪进行了测量。实验结果发现,虽然复合相变材料的相变温度几乎不变,但其相变焓则随碳纳米管的加载量的增加而近似线性下降。在质量分数为5%时,相变焓较纯石蜡下降了约15%。复合相变材料的导热系数大致随温度的升高而降低,而在30和50℃时分别由于固固和固液相变的作用,导热系数测量值出现了较大程度的突增。此外,导热系数随质量分数呈线性增长的趋势,在质量分数为5%时,最大的相对提升率接近40%,展现了良好的导热强化效果。; 王晓丁晴姚晓莉方昕范利武徐旭俞自涛胡亚才; 关键词：石蜡碳纳米管复合相变材料差示扫描量热

封闭腔内MWCNT纳米流体自然对流传热的数值模拟被引量：1: 2014年; 采用Fluent软件对封闭腔内纳米流体层流自然对流换热进行了数值模拟研究.重点分析了Ra数和纳米颗粒的体积分数对自然对流换热特性的影响.数值模拟结果表明:在机油中添加多壁碳纳米管(MWCNT)粒子并没有提高基液的自然对流传热特性;对于给定的Ra数下,随着纳米颗粒体积分数的增大,纳米流体的传热特性也随之减弱;对于给定的体积分数,随着Ra数的增大,纳米流体的传热特性显著增强,但纳米流体的传热性能比机油的要弱,且在同一体积分数下随着Ra数的增大,传热性能减弱的程度要减小.; 楼彬徐旭王文龙王宇飞; 关键词：封闭腔自然对流数值模拟

水基碳纳米管纳米流体在矩形腔内的自然对流传热被引量：3: 2014年; 为了评估碳纳米管在强化传热技术中的应用潜力,采用实验方法研究水基碳纳米管纳米流体在矩形封闭腔内的自然对流传热性能,由实验得到瑞利数为1.92×10＾5～2.52×10＾6范围内不同颗粒体积分数的纳米流体沿矩形封闭腔热流方向的平均努塞尔数分布.采用瞬态热线法和旋转黏度仪测量水基碳纳米管纳米流体的导热系数和黏度,探究纳米流体导热系数和黏度与纳米颗粒体积分数的变化关系,分析纳米流体导热系数和黏度对纳米流体自然对流传热的影响.结果表明：在封闭腔内纳米流体沿热流方向的平均努塞尔数随着瑞利数的增加而增大,封闭腔内对流传热不断增强;与水的自然对流传热相比,在低瑞利数（Ra〈8.5×10＾5）时,纳米流体自然对流传热效果随着颗粒体积分数的增加而增强;在高瑞利数（Ra〉8.5×10＾5）时,体积分数为0.48%的纳米流体的平均努塞尔数比水大,自然对流传热得到强化,而体积分数为1.45%的纳米流体的平均努塞尔数比水小,自然对流传热减弱.; 楼彬徐旭王文龙王宇飞范利武俞自涛; 关键词：碳纳米管纳米流体自然对流

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中国博士后科学基金(2012M511362)