氧化铜形貌对纳米流体强化传热性能的影响

朱大海, 于伟*, 朱桂华, 张迎春, 谢华清*

http://engine.scichina.com/doi/10.1360/TB-2019-0389

摘要

纳米流体作为一种提高传热性能的理想工质,在过去20年中得到了广泛的关注和研究.我们合成了4种形貌的氧化铜(纳米球、纳米花、纳米棒和纳米线),并通过两步法制备了氧化铜(CuO)-二甲基硅油纳米流体,从实验和理论两方面探索了CuO形貌对纳米流体强化传热性能的影响.结果表明,纳米流体的热导率随CuO体积分数的增加近似线性增加,和CuO的长径比呈正向关系.将实验结果与经典的理论预测模型进行比较,结果较为吻合.此外,分析了CuO纳米流体的传热机理.研究发现,在纳米流体中, CuO纳米棒和纳米线较高的长径比有利于增加彼此接触的概率,为热载流子传输找到一条实现最少能量损耗的最佳路径,构建了一个更快的导热传输网络。