添加纳米颗粒的溴化锂溶液高温热物性及稳定性研究

论文摘要

随着能源危机的加剧和和能源需求的增长，节能已经成为了时代的主题。溴化锂吸收式制冷机是一种以低品位能源和余热为热源，制取冷水或冷热水的节电型制冷设备，在保护环境、缓解国家电力紧缺方面有着很大的潜力。但传统的吸收式制冷机组体积庞大，传热性能差，运行效率不高，节能效果不是十分理想。溴化锂吸收式制冷机组换热工质的传热传质特性和机组的发生温度是影响吸收式制冷机组性能的重要因素。在溴化锂溶液中添加纳米颗粒，能够增强溶液的传热传质特性，降低其发生温度，进一步提高低品位能源的利用效率。为了使纳米颗粒均匀、稳定地分散在溴化锂溶液中，并且考虑到机组的高温运行环境和水基纳米流体的“烧结现象”，需要选择耐高温的分散剂。本文从寻找新型的换热工质入手，筛选出来耐高温的分散剂，进而研究了纳米颗粒和分散剂对溴化锂溶液传热特性的影响。首先分析了纳米流体及添加纳米颗粒的溴化锂溶液的特点和研究状况，然后又研究了添加纳米颗粒对溴化锂溶液发生温度和表面张力的影响以及纳米流体的稳定性。最后，探究了“化学湿化法”制备纳米流体新的工艺流程。研究结果表明，纳米颗粒和分散剂能较好地改善溴化锂溶液的热物理特性；利用“化学湿化法”工艺制备的纳米流体比“两步法”制备的溶液显示出更好的稳定性。研究结果不仅拓宽了溴化锂吸收式制冷机组的的应用范围，而且为今后更深入地研究纳米流体的特性奠定了基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 主要符号表
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 课题相关内容国内外研究现状
• 1.2.1 纳米流体研究现状
• 1.2.2 溴化锂吸收式机组研究现状
• 1.3 本课题的研究内容和任务
• 第2章 溴化锂溶液纳米流体的制备及耐高温研究
• 2.1 溴化锂溶液的制备
• 2.1.1 纳米流体制备
• 2.1.2 分散剂的选择及筛选
• 2.1.3 实验选择的纳米材料及溴化锂溶液
• 2.1.4 浓度测量所用仪器
• 2.1.5 机械振荡时间的确定
• 2.2 溴化锂溶液耐高温性研究
• 2.2.1 问题的提出
• 2.2.2 纳米溴化锂溶液耐高温性能研究
• 2.2.3 实验结果分析
• 第3章 添加纳米颗粒的溴化锂溶液表面张力研究
• 3.1 研究意义
• 3.2 表面张力的实验研究
• 3.2.1 仪器原理
• 3.2.2 实验步骤
• 3.2.3 密度测量
• 3.3 结果分析
• 3.3.1 测试精确度校核
• 3.3.2 纳米颗粒质量分数对溴化锂纳米流体表面张力的影响
• 3.3.3 分散剂质量分数对溴化锂纳米流体表面张力的影响
• 3.3.4 实验结果机理解释
• 第4章 添加纳米颗粒溴化锂溶液发生温度研究
• 4.1 研究意义
• 4.2 研究方法及所用仪器
• 4.3 实验结果分析
• 4.3.1 分散剂质量分数对发生温度的影响
• 4.3.2 纳米颗粒质量分数对发生温度的影响
• 4.3.3 实验结果的机理解释
• 第5章 添加纳米颗粒的溴化锂溶液稳定性研究
• 5.1 研究意义
• 5.2 研究方法及纳米流体稳定机理
• 5.2.1 纳米流体稳定性机理
• 5.2.2 纳米流体的稳定影响因素及提高纳米流体稳定性的途径
• 5.2.3 稳定性研究方法
• 5.3 重力沉降法研究溴化锂纳米流体稳定性
• 5.3.1 分散剂 F 质量分数对纳米流体稳定性影响
• 5.3.2 分散剂 B 对纳米流体稳定性影响
• 5.3.3 纳米颗粒质量分数对纳米流体稳定性影响
• 5.4 紫外分光光度计研究溴化锂纳米流体稳定性
• 5.4.1 紫外检测溶液稳定性机理
• 5.4.2 实验步骤
• 5.4.3 实验结果分析
• 5.4.4 机理解释
• 5.5 “化学湿化法”制作溴化锂纳米流体探讨
• 5.5.1 湿化学法制备纳米流体
• 5.5.2 纳米流体制备过程
• 5.5.3 实验结果分析
• 5.5.4 “化学湿化法”小结
• 结论与前景展望
• 1 结论
• 2 前景展望
• 参考文献
• 致谢