一、A fractal model for the effective thermal conductivity of nanoparticle suspensions（论文文献综述）
王凯[1]（2021）在《在磁场作用下纳米流体强化传热的数值模拟研究》文中认为纳米流体作为一种较新的科技产物,发展前景非常广阔,特别是近年来发展迅速,纳米流体作为一种混合流体,因其在传热性能方面有卓越地表现,受到国内外学者的共同关注。本文运用了计算流体动力学中的模拟软件及离散相模型（Discrete Phase Model,简称DPM）方法对不同流体进行了模拟,首先选取了一个三维立体圆形管道,圆管的三个部分分别位于X、Y、Z三个平面空间,且每段的长度相等,然后围绕纳米流体的各种物理特性展开研究,包括纳米粒子的体积份额、粒子直径、粒子种类、雷诺数等,研究计算这些特性对纳米流体在管道中流动和强制对流换热的作用,最后对管道中的纳米流体施加不同方向和不同强度的磁场,探究磁场对纳米流体的流动和传热行为的影响。模拟中采用体积份额为0.5%、1%和2%,粒子直径为500nm、200nm和100nm的Cu-H2O纳米流体和Al-H2O纳米流体,研究这两种纳米流体在不同条件下的流动和传热情况。在一定范围内,随着雷诺数的增大,增加了流体的扰动,减小了壁面附近的热边界层厚度,故而增强了传热。流体的导热能力随着粒子体积份额的增大而增强,在粒子直径相同的情况下,每增加1%的体积份额,温度提升17.3%,因为体积份额的增大,增加了粒子的整体数量。随着粒子直径的不断减小,纳米流体的传热系数和努赛尔数不断增大,相同体积份额的情况下,100nm直径大小的Cu-H2O纳米流体比200nm的传热系数和努赛尔数平均增大6.5%,因为粒径小的纳米粒子使得能量传递速率变得更快。由于本模型的新颖和特殊性,必须分别施加三个方向的磁场才能使管道每个部分的纳米流体受到磁场力的作用,所以本文分别从三个方向施加不同大小强度的磁场来进行研究。结果表明,当粒子直径为100nm时,沿Z轴方向的磁场使纳米流体的传热能力增强程度变化最大,Cu-H2O纳米流体和Al-H2O纳米流体的传热性能比没加磁场时平均分别提升了8.66%和7.95%;沿Y轴方向的磁场使纳米流体的传热能力变化略小于Z轴方向,Cu-H2O纳米流体和Al-H2O纳米流体的传热性能比没加磁场时平均分别提升了8.47%和7.85%;而沿X轴方向的磁场使Cu-H2O纳米流体和Al-H2O纳米流体的传热性能比没加磁场时平均分别提升了6.94%和6.13%,与其它两个方向相比传热能力增强程度变化最小。因为X轴方向的磁场不作用管道的中间部分,使磁场力作用间断,降低了粒子的扰动,减少了能量的交换。当磁场强度为0.5T时,最适合流体的流动和热交换,此时相同体积份额下同一粒径大小的Cu-H2O纳米流体和Al-H2O纳米流体的对流换热系数和努赛尔数比无磁场时平均分别增大了9.87%,7.52%和5.96%,6.52%。低磁场强度对流体的换热性能影响不大,而高磁场强度相比于0.5T大小的磁场强度流体的换热性能也没有明显地提升。
田林超[2]（2021）在《纳米流体热导率的分子动力学模拟》文中研究指明随着内燃机热负荷的提升,内燃机冷却油腔中需要带走的热量不断增大,现有冷却剂的导热能力已不足以及时将高热负荷内燃机冷却油腔中的热量排出内燃机外,而纳米流体具有较常规流体高的热导率,可考虑用其解决上述问题。向常规流体中加入少量体积分数固体纳米颗粒形成的纳米流体,能极大地增强常规流体的热传输性能。纳米流体热导率高于常规流体的主要原因是由于纳米颗粒的表面效应以及固体颗粒的高热导率。目前纳米流体在润滑、换热、吸附等工业领域的应用已非常广泛。本课题主要从纳米颗粒热导率提升机理和纳米流体在冷却剂中的应用展开研究。本文主要采用分子动力学方法进行模拟计算,并将结果与对应的文献值、实验值及常用的几种预测模型进行分析比较。首先对体系进行建模,本文所建模型包括:Cu-Ar纳米流体模型、Cu-水纳米流体模型和三种醇类（Ethanol/Ethylene Glycol/1,2Propylene Glycol）与水混合的Cu纳米流体模型。接下来对体系赋予力场,分别对Cu纳米颗粒采用了LJ-12-6和EAM势函数,水分子采用SPC/E模型,醇分子采用PCFF力场参数,并分别采用平衡分子动力学（EMD）和非平衡分子动力学（NEMD）对热导率进行计算,重点开展了体积分数、颗粒尺寸及颗粒表面吸附层对热导率影响的计算,醇类计算过程中还考虑了浓度对热导率的影响。计算结果表明,纳米流体热导率与纳米颗粒体积分数变化呈正相关,与纳米颗粒尺寸变化呈负相关。本文计算的几种纳米流体中颗粒体积分数对热导率提升最高可达32.1%,颗粒尺寸对热导率提升最高可达35%;纳米颗粒表面存在一个吸附层,如0.7 nm的纳米颗粒表面存在厚度大约为0.5 nm左右的不逃逸层,该吸附层是纳米流体热导率提升的主要原因,还发现吸附层厚度随颗粒尺寸增大而减小且与热导率呈正相关。计算分析了Cu-Ar纳米流体颗粒体积分数对热导率的影响,发现EMD计算的热导率结果略高于NEMD的计算结果;颗粒尺寸计算中NEMD结果大于EMD结果。对热导率按成分进行分解,发现基液Ar成分对体系热导率贡献最大,Cu颗粒本身以及Cu-Ar交叉部分对纳米流体热导率贡献较小;对热导率根据Green-Kubo公式按作用项分解,发现Cu原子间使用LJ势函数时跟碰撞（V）相关项（PV、KV、VV）对热导率的贡献起主要作用,部分焓项（h）以及PP、KK项对热导率贡献很小,并且对热导率随着颗粒尺寸增大而减小起着阻碍作用,而KP项基本保持恒定,但在使用了EAM势函数的体系中,KP和PP的贡献是相对较高的。还发现Cu原子间使用EAM势函数的结果精度高于使用LJ势函数。对Cu-水和几种醇类的纳米流体的计算结果分析发现,Cu-水纳米流体热导率提升规律与Cu-Ar纳米流体相似。Cu-水纳米流体中,颗粒表面吸附层区域H（Water）、O（Water）原子的排列不同,O原子更靠近颗粒表面,H原子较为远离。接下来计算分析了不同浓度Ethanol/EG/PG-水溶液及将其作为基液形成的纳米流体的热导率,结果表明醇类溶液热导率随水比重的增加而增大,这主要是由于随着水比重的增加,体系温度梯度逐渐降低,导致流体在导热过程中热阻减小,能量损失随之减小,导热能力变强造成的。对醇类-Cu纳米流体分析发现,纳米颗粒对醇类分子和水分子的作用力与两种分子的含量多少关系不大;颗粒表面吸附层存在分层现象,醇类分子在内层,水分子在外层。分层现象主要体现在水分子密度最大层,其中Ethanol纳米流体中的吸附层分层明显,水分子密度最大层在r=2 nm处;其次是PG纳米流体中NP的分层,水分子密度最大层在1.8 nm处;最后是EG纳米流体,水分子密度最大层大约在1.5 nm处,相对于前两者较为提前。还发现水分子密度最大层距离颗粒表面越近,醇类纳米流体的热导率越高;吸附层的存在是醇类纳米流体热导率提高的重要原因。
李文洁[3]（2020）在《莫来石多孔分级纤维质材料的制备及其性能研究》文中认为莫来石多孔纤维质材料（mullite fibers framework materials,MF）作为一种高温结构材料,由莫来石纤维制成,具有密度低、孔隙率高、导热系数低、抗热震性能好等优点,已广泛应用于航空航天和工业领域。但MF的力学性能较低,限制了其进一步的应用。莫来石纤维/晶须分级结构材料（mullite fibers/whiskers hierarchical framework materials,MFW）的出现,在一定程度上改善了MF力学性能较低的缺点,以满足该类材料更广泛的应用需求。本文采用三步法制备三维网络状可调结构的MFW。在分级结构中,莫来石纤维构成的MF作为主要的结构,通过两步热处理在纤维上首先形成莫来石晶粒,再由晶粒生成莫来石晶须次级结构。重点研究三步法制备莫来石晶须的生长机理及不同MFW的组织结构和性能的变化规律,并基于分形理论讨论MFW有效热导率的影响因素。本文的目标是在较低的温度下制备低密度、低导热系数、高孔隙率和较高压缩强度的MFW。在制备过程中,通过加压排液和冷冻注模制备低密度MF,分析了热处理温度对纤维表面形貌和粘结剂的影响。结果表明,经1200℃热处理,MF纤维表面孕育出莫来石晶粒,该晶粒作为莫来石晶须生长的种子,降低了次级结构生成所需温度。通过浸渍水热法和冷冻注模法,将硅溶胶、铝溶胶和Al F3以溶胶的形式引入MF中,分析了水热温度、热处理温度等工艺参数对活性粉末和次级结构微观形貌和物相等的影响。结果表明,水热反应使得活性粉末中发生结构重排,有利于活性粉末均匀存在纤维表面,为次级结构的均匀生长提供能量。莫来石种子的存在和活性粉末的均匀分布使得莫来石晶须在800℃时在纤维表面生长发育良好。通过改变MF密度和原材料的用量可调控晶须的长度和MFW的密度。微观形貌和孔结构测试结果表明,次级结构的引入造成了新的孔隙分布,在MFW中出现一些直径约为0.1～10μm的新孔隙,而MF中只有直径在10μm以上的孔隙。受MF密度和活性浆料浓度两个因素的影响,MFW的密度较MF增加,维持在0.06～0.016 g/cm3之间,压缩强度在0.016～0.074 MPa之间,导热系数在0.0378～0.0514 W/（m·K）之间。这些性能参数表明,MFW适用于作为高温隔热材料。基于分形理论,建立了MF和MFW的分形模型,利用串并联组合的分形电阻网络,对其孔隙率和导热系数进行了数值模拟。模拟结果表明,孔隙率、孔径大小及其空间分布对MFW有效导热系数的影响较大,而流体相的导热系数决定了MFW在高孔隙率时所能达到的最低限度。
欧阳兰雄[4]（2020）在《石蜡/石墨烯复合相变材料蓄热一体化太阳能集热特性研究》文中研究指明利用太阳能光热转化技术来满足建筑供热空调、工业用热等巨大需求具有明显节能环保优势。相比于常规采用吸收涂层的太阳能集热方式,直接吸收式集热器依靠集热介质自身的光学特性吸收太阳辐射,具有温度分布均匀,高温耐久性强,加工简单等优势。太阳能热利用中额外蓄热装置增加了系统的占地空间与换热环节,且相变材料蓄放热过程热阻较大等问题都限制了太阳能热利用系统整体效率和稳定性的进一步提升。本文基于纳米颗粒对于太阳辐射的直接吸收原理,提出采用石蜡/石墨烯复合相变材料作为工质,实现蓄热一体化的太阳能集热方法与装置。相变材料中添加石墨烯纳米颗粒能够强化材料的吸光和导热性能,一体化结构减少了太阳能热利用系统的换热环节和热阻,提高换热效率。对实验制备的石蜡/石墨烯复合相变材料分别进行了热物性和辐射吸收特性的测试与分析,以实验和模拟的方法研究复合相变材料蓄热一体化的太阳能集热、传热和蓄热特性,主要工作如下:（1）实验制备了8种不同石墨烯质量浓度的石蜡/石墨烯复合相变材料,测试了材料的相变温度、相变焓、固/液态热导率和粘度等热物性参数,并得出热物性拟合公式;通过紫外分光光度计测试分析了复合相变材料对太阳光的全光谱辐射吸收特性,计算得出其全光谱消光系数和吸光系数。结果显示添加低浓度石墨烯下,复合相变材料具有强光谱吸收特性,且固态热导率提升显着,添加0.1%石墨烯时热导率提高了28%。（2）分别以纯石蜡和石蜡/石墨烯复合相变材料作为集热介质,进行户外闷晒集热实验,对比分析在集热过程中的温度变化及集热效率。实验结果显示石蜡/石墨烯复合相变材料提高了集热系统能够达到的最高温度,缩短了完全融化所需要的时间,完全融化时的能量利用率为70.89%,而纯石蜡为44.28%,验证了石蜡/石墨烯复合相变材料用于直接吸收式集热的可行性。（3）理论分析了复合相变材料进行光热转化、蓄热-传热机理,建立了管内设有螺旋换热管取热的蓄热一体化太阳能集热器数学模型,通过CFD数值模拟得到集热管内部复合相变材料温度、液相率分布特性,并以典型工况下实验特性对模型进行了验证。（4）通过数值模拟,研究了蓄热一体化太阳能集热器的效率及释热过程热输出稳定性,分析了太阳辐射强度、石墨烯质量浓度、环境温度、螺旋管入口条件等因素对集热蓄热效率、取热速率、释热持续时间及热量输出衰减率的影响。研究结果可用于这种新型蓄热一体化的太阳能集热器的性能优化。
杨立娟[5]（2020）在《氧化铝微观形貌的水热合成控制方法及组织结构分析》文中认为氧化铝是一种非常重要的无机多孔结构材料。以颗粒状氧化铝制成的多孔陶瓷、以氧化铝纤维为基础做成的纤维质多孔材料、以氧化铝为基础构成的具有气凝胶结构特征的纳米多孔三维网络结构材料,呈现出不同的力学、隔热等性能,在催化剂和热防护领域等具有广阔的应用前景。氧化铝的种类繁多,在不同的温度范围内存在不同的过渡态或亚稳态,且不同的制备条件合成的氧化铝具有不同的微观形貌。研究不同的制备条件对氧化铝微观形貌的影响,在理论研究和材料应用中具有重要的意义。本文通过溶胶-凝胶法和水热法合成氧化铝前驱体,后经高温固相烧结制备出氧化铝粉末,重点探究Si元素含量、烧结温度和水热处理对氧化铝粉末微观组织结构的影响,为利用其独特形貌特征构建新材料提供一定的理论基础和实验支持。同时,利用分形理论构建了氧化铝粉末的热导率分形模型,对其热导率进行预测。实验中,以仲丁醇铝为原材料,通过溶胶-凝胶法得到铝溶胶。然后,采用两种铝基前驱体,即铝溶胶和经水热处理的铝溶胶（也就是纳米棒状勃姆石）,分别与Al F3和硅溶胶混合,经高温固相烧结后制备出氧化铝粉末。探讨了水热处理条件、硅元素含量和烧结温度对氧化铝粉末微观形貌的影响。采用水热法制备勃姆石,探究前驱体水热处理对氧化铝生长的影响。研究结果表明,随Si含量的增加,氧化铝从六边形片状刚玉逐渐转为晶须状莫来石。少量Si的加入抑制片状氧化铝晶体的生长。Si的加入量增多时,莫来石晶须的长径比增加。当晶体中出现α-Al2O3后,烧结温度对片状晶体形貌和尺寸的影响不大。莫来石晶须的长径比随烧结温度的升高而增大。前驱体水热处理制备得到的氧化铝在形貌和物相上与铝溶胶制备的氧化铝相比略有差异。基于氧化铝粉末的微观扫描照片,采用分形理论,利用数值仿真软件计算了氧化铝粉末样品的分形维数,同时,构建了氧化铝粉末样品的二维热导率分形模型,预测了氧化铝的热导率和孔隙率。结果表明,氧化铝具有分形特征,氧化铝的热导率随孔隙率的增加呈下降趋势。耗散分子动力学（dissipative particle dynamics,DPD）模拟结果表明,在剪切作用下,溶质各组分均匀分散在溶剂中,不会出现团聚现象。
朱留通[6]（2020）在《石墨烯纳米流体导热增强的机理研究》文中进行了进一步梳理随着制造业和能源工业的迅速发展,对热管理技术的要求也更加苛刻。具有高热导特性的石墨烯纳米流体有望成为新一代的换热工质,从根本上提高机械设备和产品的传热效率。石墨烯纳米流体热导测试和机理研究受到了学者的广泛关注。本文的主要工作包括:（1）搭建并校准了纳米流体导热系数测量系统。以3ω法测量原理为基础,结合测控功能强大的LabVIEW平台及具体的实验步骤设计了纳米流体导热系数测量系统。经过测量去离子水导热系数的实验表明,系统误差小于5%,该测量系统具有较高的可靠性和稳定性。（2）制备了石墨烯纳米流体并测试了其稳定性。通过两步法来制备实验用石墨烯纳米流体,通过选择粘度较大的基液和超声波振荡的方法来提高纳米流体的稳定性,并通过目视沉降法和导热系数测量法来判断石墨烯纳米流体的稳定性。（3）研究了石墨烯纳米流体导热机理并推导出了石墨烯颗粒与吸附层的复合导热系数。通过显微镜观察发现实验中石墨烯纳米流体内无明显团聚情况,说明石墨烯纳米流体的高热导现象不是由石墨烯颗粒团聚引起。之后,通过存在固液相变化纳米流体石墨烯/猪油和石墨烯/PEG的导热系数实验研究,排除了布朗运动机理是石墨烯纳米流体高热导的主因。又通过现有吸附层厚度和吸附层内导热系数研究的归纳总结,推导出了吸附层内平均导热系数kl的数值解,进一步提出了片状石墨烯颗粒和吸附层组成的复合粒子的等效导热系数公式。最后实验证明了石墨烯纳米流体导热系数随着纳米颗粒尺寸的增加而升高。（4）建立了石墨烯纳米流体导热系数预测模型,并与基于神经网络方法导热系数建模进行了比较。在Nan模型基础上,定量分析了石墨烯厚度（层数）以及表面平整度对石墨烯有效导热系数的影响,建立了预测石墨烯纳米流体导热系数的新模型,该模型考虑了石墨烯颗粒的形状、界面热阻Rk、吸附层、石墨烯有效导热系数的影响。对模型中界面热阻以及表面平整度对导热系数的预测影响进行了分析,并将石墨烯/润滑油测量值与预测值进行了比较,结果表明,该模型能较好的预测石墨烯纳米流体导热系数。接着,给出了BP神经网络通过温度和体积分数简单预测石墨烯/润滑油润滑油的最佳拓扑结构,并对比了理论模型和神经网络方法预测导热系数的优劣,提出神经网络导热系数预测方法可以作为纳米流体研究的一个补充手段。测试显示,搭建好的纳米流体测量系统具有较高的可靠性和稳定性。选择粘度较大的基液和超声波振荡的方法可以有效提高两步法制备的石墨烯纳米流体的稳定性。实验显示,石墨烯颗粒的团聚以及布朗运动不是石墨烯纳米流体导热系数提高的主因。新建立的石墨烯纳米流体导热系数预测模型能较好的预测石墨烯纳米流体导热系数,相比神经网络方法预测导热系数能更好的揭示石墨烯纳米流体导热增强背后的机理,但是可以将神经网络导热系数预测方法可以作为纳米流体研究的一个补充手段,减少成本、时间和实验带来的误差的影响。
韦伟[7]（2018）在《多孔介质微观输运特性研究》文中研究指明多孔介质（如天然岩石和人造材料）的微观孔隙结构非常复杂、具有极强的微观非均质性特征,从实验室测量得到的输运特性（如电导率、渗透率和热导率）受到各种结构因素的加权影响。岩石的宏观传输特性从根本上取决于其微观结构的特征,造成流体或电流在其内部流动异常复杂,单一的孔隙模型不能很好的模拟不同类型沉积岩石的输运特性,造成预测模型的精度不高。如何对多孔介质输运性质进行参数表征以及不同尺度/岩性/饱和状态的实验数据拟合及系数关联,提取具有普适性的特征因子,是定量预测与评价岩石特性的重要内容。本文首先总结了现有多孔介质微结构输运特性的理论和表征方法,为进一步研究流体输运特性、电传导特性和热传导特性奠定基础。逾渗理论、有效介质理论和分形理论是常用的表征多孔介质输运性质的理论方法。基于这些多孔介质分析理论,可将多孔介质结构衍生为有效介质模型、孔隙网络模型、迂曲度模型、分形模型和逾渗网络模型,这些模型几乎涵盖了整个多孔介质输运特性表征模型。本文分析了这些理论/模型的适用性,发现逾渗理论可以较好地适用于微观结构下低孔低渗多孔介质的输运特性表征,有效介质理论适用于宏观介质下各结构对输运特性影响的加权平均,而分形理论适用于从微观尺度到宏观尺度间的介观尺度下输运特性研究。然后讨论了基于分形毛细管束模型的渗透率模型和经典Kozeny-Carman渗透率方程的分形改进模型,推导了一种自发渗吸过程中KC常数的解析模型。该模型在整个渗吸过程中都考虑到重力的影响,可以表示为孔隙度、分形维数、迂曲度、最大水力孔隙直径、流体密度、表面张力和接触角的函数。通过乳状液渗吸实验数据获取了分形维数和迂曲度,并验证了模型的有效性。在对多孔介质渗透率模型研究基础上,分析了孔隙微观结构和固体颗粒的相互作用导致的电流流动行为的高度不确定性,将电导率模型简化为一个与分形维数相关的函数模型,建立了电流在孔隙空间中流动特征的解析模型。该模型可解释Archie公式中经验常数的物理含义并与逾渗理论相关联。纳米颗粒在流体中相互聚集,形成与多孔结构相似的结构。考虑到纳米流体中热传导的几种传热形式,对于纳米流体中纳米颗粒尺寸的分形分布以及纳米颗粒与液体之间的布朗运动（其中假设纳米颗粒是离散的）产生的热对流,解析这些过程对热传导的影响比重,从中提取具有参照意义的热传导模型方程。本文推导了一种计算不同凝聚大小分布的纳米流体热导率解析模型,该模型考虑到有效介质理论中的形状因子参数,该因子是纳米颗粒的分形维数和纳米流体中浓度的函数。基于模型计算的有效热导率与实验结果相吻合。本文研究发现,KC常数、电导率和热导率都可以表示为分形维数的函数,基于逾渗理论可分析具有较小连通性下电流流动迂曲度特征,有效介质理论可将不同因素影响下的纳米颗粒热传导特性相结合,并结合分形理论建立解析模型。
姚远,廉永旺,龚宇烈,陈颖[8]（2018）在《纳米流体热量传递的研究进展》文中研究表明低传热性能的换热工质已成为目前开发新一代高效换热器的主要障碍.纳米粒子制备技术的迅速发展,使得传统的纯液体传热工质中添加高导热系数的纳米粒子,制成稳定的纳米流体成为可能.纳米流体作为一种新型的高效传热工质日益受到热科学技术领域研究人员的高度关注,在过去20年里做了大量的研究工作,目前已经在下述几个方面取得了突破性的研究进展:1)建立了纳米流体导热系数的理论模型,纳米流体表观导热系数的计算公式逐渐得到认可.2)通过大量的实验研究,归纳总结了很多种类纳米流体导热系数的基本实验数据.3)建立了基于微对流和微扩散效应的纳米流体对流换热准则关联式.4)纳米流体在矩形空间的自然对流传热的数值模拟和池内沸腾换热的实验研究取得了较大进展.本文主要对以上几个方面的最新研究成果做了综述,最后对纳米流体强化传热技术的研究进展和存在问题进行了总结和展望.
张凇源[9]（2017）在《有机朗肯循环中纳米有机工质传热机理及应用研究》文中进行了进一步梳理我国冶金行业在高能耗的背后蕴藏着大量的中低温余热资源,对这部分余热资源进行高效地回收利用,是节能减排的重要环节。有机朗肯循环（Organic Rankine Cycle,ORC）是目前诸多中低温余热回收技术中最有效且较为成熟的技术,但由于有机工质的导热系数、普朗特数较低,导致ORC系统的热端及冷端换热设备庞大、造价较高,在很大程度上降低了系统的技术经济性能。国内外相关研究表明以一定的方式和比例将纳米颗粒分散到流体中,制备得到稳定、均匀的"纳米流体",可有效提高流体传热性能。纳米有机工质是一种以有机工质为基液的纳米流体,若将其应用于ORC系统,则有望提高系统传热效率和整体性能。本文通过理论分析和实验相结合的手段,依次对纳米流体（有机工质）的导热特性、池沸腾传热机理和流动沸腾传热特性进行研究,建立预测纳米流体传热和流动特性的数学模型,为纳米有机工质的优选提供依据。在此基础上,对应用纳米有机工质的ORC系统进行一定程度的探索性研究。本文的主要研究内容如下:（1）在综合考虑纳米颗粒/团聚体导热、液体分子吸附层、颗粒团聚和布朗运动引起微对流的基础上,以颗粒在纳米流体中的团聚体尺寸为计算参数,建立了计算水基、乙二醇基纳米流体和纳米有机工质有效导热系数的数学模型;通过与文献中实验数据以及相关导热模型的计算结果进行比较,发现该模型具有较好的精确性与适用性;基于该模型分析了颗粒浓度、流体温度、吸附层厚度、团聚体尺寸和团聚体分维数等因素对纳米流体有效导热系数的影响。（2）以壁面热通量拆分模型为基础,考察了若干个常用的气泡动力学参数关联式对纳米流体池沸腾传热系数的预测能力,发现上述关联式局限性较大;通过对沸腾加热面上孔穴尺寸分布的分形描述,建立了适用于预测水基纳米流体和纳米有机工质池沸腾传热系数的分形模型;在验证了模型精度的基础上,探讨了壁面过热度、分维数、接触角和流体热物性对纳米流体池沸腾传热特性的影响;基于该模型从加热面接触角和流体热物性两方面揭示了添加纳米颗粒对不同种类流体的影响规律:对于水基纳米流体,颗粒沉积导致加热面上固液接触角降低,加热面上活化核心数量减少,气泡影响区比例下降,当接触角的降低程度超过纳米颗粒增强流体导热系数的幅度时,水基纳米流体传热恶化;对于纳米有机工质,由于工质的润湿性较强,颗粒沉积对接触角的影响甚微,沸腾传热系数随颗粒浓度的增加而增大,传热性能的强化主要源于纳米颗粒提高有机工质的导热系数。（3）搭建了纳米有机工质管内流动沸腾传热测试平台,制备了体积浓度分别为 0.02%,0.05%和 0.2%的 MWCNTs-R123 纳米有机工质;对 MWCNTs-R123纳米有机工质在水平管内流动沸腾时的传热及摩擦压降特性进行实验研究,考察了颗粒体积浓度、有机工质的干度和质流密度对传热性能及摩擦压降的影响;对MWCNTs-R123纳米有机工质在等流量、等压降和等泵功约束条件下的综合性能进行评价;基于实验数据建立了预测纳米有机工质管内流动沸腾传热系数和摩擦压降的关联式,结果表明:添加MWCNTs纳米颗粒同时提高了有机工质R123的传热系数和压降,传热系数增幅大于压降增幅;MWCNTs-R123纳米有机工质的传热系数较纯R123最多可提高27.1%;纳米有机工质传热系数及压降的增幅随质流密度的增加而逐渐降低;所建立的纳米有机工质流动沸腾传热系数模型计算值与实验值偏差在±15%以内,精度满足传热计算要求;通过对现有两相流摩擦压降关联式预测精度进行比较,发现Muuller-Steinhagenand Heck公式的预测值与实验结果偏差13.07%,预测精度满足使用纳米有机工质的ORC系统设计计算的要求。（4）基于传热学、热力学和流体力学联合分析方法,在建立ORC系统模型的基础上,重点研究纳米有机工质在ORC系统蒸发器中的热力特性,考察了颗粒种类与浓度、工质流量对有机工质侧传热系数、蒸发器总传热系数、蒸发器效能、压降、泵功、系统单位净输出功率所需传热面积及不可逆损失的影响,采用无量纲熵产数Ns及纳米熵产影响因子Fs定量探讨了蒸发器不可逆损失随工质流量和颗粒浓度的变化规律。结果显示:在采用不同种类纳米颗粒制备的纳米有机工质中,MWCNTs-R123综合性能较好;低颗粒浓度下（<0.3vol.%）,纳米颗粒对有机工质传热性能的强化作用较为显着;进一步增加颗粒浓度,颗粒对工质传热性能的强化幅度降低,对压降的提升作用明显,导致换热器综合性能指标随颗粒浓度呈现先增大后减小的趋势;蒸发器总熵产随流量先减小后增大,各颗粒浓度下存在一个最佳流量（540kg/h）使蒸发器总熵产最低,颗粒浓度在这一流量前后对熵产的影响作用不同。
王聪聪[10]（2015）在《金属粉末颗粒整形及在多孔材料制备中的应用》文中进行了进一步梳理金属多孔材料具有密度小、比表面积大、抗冲击性能高、通透性好等优点,因此成为当今研究的热点之一。我们通过两种方式来改善现有的制备金属多孔材料存在的问题：一是制备复合粉末颗粒,二是改进成形和烧结方式。本文主要研究内容包括：CuSn10复合粉体、球形钨粉的制备和机理分析；材料的不同成形方式和烧结方式；探讨了材料的组织与性能之间的关系：1)颗粒的复合化和球形化本文采用颗粒复合化（particle composite system）设备制备锡包铜复合粉体和球形钨粉。（1）复合铜锡粉末的制备,采用PCS制备出锡均匀包覆在铜粉表面的复合粉体,原料分别采用电解铜粉／锡粉和雾化铜粉／锡粉,制备工艺为：粉末原料在三维球磨机中预混合20min,球料比为1：2；复合整形处理参数为转速3000r/min,时间15min。（2）球形化钨粉的制备,分别采用氧化钨粉和钨粉作为原料,整形处理的参数为4000r/min,时间45min,对于两种原料粉末都可以达到较好的处理效果。对于粉末颗粒的整形效果表征引入分形维数分析。对于钨粉球形化过程,通过颗粒轮廓分形计算可知随着处理时间增加,轮廓分维值降低,球形度和表面光洁度提高。引入粒度分形维数,推导出粉末整形过程中整形模型（In（dt/do）=ktn）和整形分形模型（（Dt-Do）In（dt/dmax）=k*tn）,两种模型均取得了与试验数据较好的一致性。2)烧结金属多孔材料的制备本文分别采用模压法和凝胶注模法制备烧结金属材料。对于模压法,随着球形化工艺转速提高或处理时间延长,制得的材料压溃强度提高,而烧结收缩率、密度和开孔孔隙率变化不同,采用转速3000r/min,时间15min的粉末做原料制备的材料综合性能较好：径向和轴向收缩率分别为0.56%和0.98%,密度为6.68g/cm3,开孔孔隙率为22.45%,压溃强度达到220.8MPa。对于凝胶注模法,通过差热-热重-红外-质谱分析,建立了坯体固化、干燥和脱脂动力学方程,通过理论分析和实验研究确定有效的固化、干燥和脱脂机制,且确定了甲基丙烯酸-2-羟基乙酯—二乙二醇二丙烯酸酯（HEMA-DEDA）凝胶体系。对于固化过程,采用Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa法处理,得到反应活化能为2258KJ/mol,固化温度61.95℃,从而建立动力学方程对于热解过程,分别采用模型法和非模型法,得到的反应活化能为188.75～217.49KJ/mol之间。随固相含量增加,烧结体收缩率和孔隙率降低,布氏硬度和抗压强度增加,综合来说：坯体最大强度为12.76MPa,烧结体孔隙率在15.54%～28.17%之间,烧结收缩率最低为4.24%,布氏硬度在35～55之间,最大抗压强度为237.8MPa。对于多孔钨材料,以普通钨粉和球形钨为原料,采用反应烧结法制备多孔钨材料,处理参数为：钨粉500℃氧化30min,然后添加质量分数为1%的铝粉混合,在氢气气氛1150℃烧结30min,从而制得多孔钨。通过实验结果可知：在压制压力为200MPa的时候,制备出的材料总孔隙率可达36.26%,开孔孔隙率为35.58%,抗弯强度为152.15MPa。3)铜基多孔材料的摩擦磨损性能和热学性能通过采用复合粉体制备多孔铜基复合材料,材料的孔隙连通度和储油性能较好,在摩擦试验中在很短的时间内达到摩擦动态平衡阶段。在干摩擦情况下,材料的摩擦因数随着孔隙的增加和加载载荷的增加而增大,孔隙率为18.74%时,材料的摩擦因数从0.257增加到0.331,对应的体积磨损率从14.41×10-14增加到30.25×10-14mJ；而在孔隙率为27.15%时,材料的摩擦因数从0.423增加到0.479,体积磨损率从52.41×10-14增加到75.54×10-14m/J。对于不同转速下无油和含油摩擦存在着不同的规律。干摩擦状态下,随着转速的增加,平均动摩擦因数和体积磨损率均呈现降低趋势：孔隙率18.74%时摩擦因数从0.271降低到0.252,体积磨损率从32.32×10-14降低到18.63×10-14m/J；而在孔隙为27.15%时,摩擦因数从0.438降低到0.391,体积磨损率从68.25×10-14降低到51.60×10-14m/J。而在含油状态下,材料的摩擦状态表现出有低速的粘着磨损到高速时以剪切作用的转化过程,孔隙率为22.52%时,随转速的增加,材料的摩擦因数从0.091增加到0.102。对于多孔材料热学性能,材料的热导率跟孔隙分布和形状有密切关系。采用几何平均法（GEM）进行分析,随着孔隙率的增加,热导率从32.96W/m·k降低到12.84W/m·k,材料的传热以基体导热为主,结构因子n值接近于0,说明通过复合颗粒制备的烧结铜基多孔材料,孔隙结构和孔隙分布均一。
二、A fractal model for the effective thermal conductivity of nanoparticle suspensions（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、A fractal model for the effective thermal conductivity of nanoparticle suspensions（论文提纲范文）
（1）在磁场作用下纳米流体强化传热的数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究工作的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 纳米流体的热物性研究 |
| 1.2.2 纳米流体的流动换热特性研究 |
| 1.2.3 在磁场作用下纳米流体的流动换热特性研究 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 纳米流体的概念以及数值模型的理论基础 |
| 2.1 纳米流体的基本概念 |
| 2.1.1 纳米流体的组成及种类 |
| 2.1.2 纳米流体的属性参数 |
| 2.1.3 纳米流体混合体系中的相互作用力 |
| 2.2 数值模型的理论基础 |
| 2.2.1 计算流体动力学 |
| 2.2.2 流体流动的基本特性 |
| 2.2.3 模型介绍 |
| 2.2.4 离散化方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 纳米流体在管道中强制对流换热的研究 |
| 3.1 计算模型与验证 |
| 3.1.1 物理模型 |
| 3.1.2 边界条件 |
| 3.1.3 控制方程 |
| 3.1.4 数据处理及验证 |
| 3.2 网格划分及独立性验证 |
| 3.3 模拟结果与讨论 |
| 3.3.1 纳米粒子体积份额及雷诺数对纳米流体强制对流换热的影响 |
| 3.3.2 粒子直径大小对纳米流体强制对流换热的影响 |
| 3.3.3 纳米粒子种类对纳米流体强制对流换热的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 磁场作用下纳米流体在管道中强制对流换热的研究 |
| 4.1 磁流体动力学(MHD) |
| 4.1.1 电磁感应法 |
| 4.1.2 电势法 |
| 4.2 控制方程 |
| 4.3 模拟结果与讨论 |
| 4.3.1 不同方向的磁场对纳米流体在管道中强制对流换热的影响 |
| 4.3.2 不同强度的磁场对纳米流体在管道中强制对流换热的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（2）纳米流体热导率的分子动力学模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 强化传热方面的研究现状 |
| 1.2.2 纳米流体强化导热及其机理的分子动力学研究现状 |
| 1.2.3 醇类纳米流体分子动力学研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 分子动力学模拟方法 |
| 2.1 分子模拟的基本方法 |
| 2.2 分子力场及常用势函数 |
| 2.2.1 分子力场简介 |
| 2.2.2 Lennard-Jones(LJ)势能 |
| 2.2.3 Lorentz-Berthlot混合法则 |
| 2.2.4 嵌入原子模型(Embedded Atom Method,EAM) |
| 2.2.5 水常用势能函数 |
| 2.3 牛顿运动方程求解 |
| 2.3.1 verlet算法 |
| 2.3.2 Velocity-Verlet算法 |
| 2.3.3 Leap-Frog算法 |
| 2.3.4 Beeman算法 |
| 2.3.5 Gear算法 |
| 2.4 系综原理 |
| 2.5 周期性边界条件 |
| 2.6 分子动力学模拟计算所用软件 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 氩基纳米流体导热强化及其机理的分子动力学模拟 |
| 3.1 纳米流体导热系数计算方法 |
| 3.1.1 平衡分子动力学方法 |
| 3.1.2 非平衡分子动力学模拟方法 |
| 3.2 纳米流体模型建立及算法验证 |
| 3.2.1 Ar基纳米流体模型建立 |
| 3.2.2 模型及算法验证 |
| 3.3 纳米颗粒体积分数对纳米流体热传递的影响 |
| 3.3.1 纳米颗粒体积分数对纳米流体热导率的影响 |
| 3.3.2 不同体积分数下纳米流体的径向分布函数 |
| 3.3.3 不同体积分数纳米流体的均方位移 |
| 3.4 纳米颗粒尺寸对纳米流体热导率的影响 |
| 3.4.1 不同纳米颗粒尺寸的纳米流体热导率 |
| 3.4.2 纳米颗粒尺寸对纳米流体径向分布函数的影响 |
| 3.4.3 纳米颗粒表面吸附层 |
| 3.4.4 不同纳米颗粒尺寸纳米流体体系密度的变化 |
| 3.5 纳米流体热导率分解 |
| 3.5.1 纯液Ar体系热导率各组成项的分解 |
| 3.5.2 不同纳米颗粒尺寸纳米流体中各组成成分的热导率分解 |
| 3.5.3 不同纳米颗粒尺寸纳米流体中热导率组成项的分解 |
| 3.6 本章小节 |
| 第4章 水基纳米流体导热强化及其机理的分子动力学模拟 |
| 4.1 Water-Cu纳米流体模型建立及验证 |
| 4.1.1 Water-Cu纳米流体模型建立 |
| 4.1.2 模型验证 |
| 4.2 Water-Cu纳米流体热导率 |
| 4.3 Water-Cu纳米流体体系密度分布 |
| 4.4 Water-Cu纳米流体体系径向分布函数 |
| 4.4.1 纳米颗粒与基液原子的径向分布函数 |
| 4.4.2 纯水体系与基液原子的径向分布函数 |
| 4.5 Water-Cu纳米流体体系的MSD |
| 4.6 本章小节 |
| 第5章 Ethanol/EG/PG-Water-Cu 纳米流体热导率的分子动力学模拟 |
| 5.1 醇类模型建立 |
| 5.2 醇类-Water热导率分析及模型验证 |
| 5.3 醇类-Water-Cu-纳米流体热导率 |
| 5.4 醇类纳米流体的径向分布函数分析 |
| 5.4.1 Ethanol溶液及其纳米流体径向分布函数分析 |
| 5.4.2 EG溶液及其纳米流体体系径向分布函数分析 |
| 5.4.3 PG溶液及其纳米流体径向分布函数分析 |
| 5.5 不同醇类纳米流体密度分布 |
| 5.5.1 Ethanol纳米流体密度分布 |
| 5.5.2 EG纳米流体密度分布 |
| 5.5.3 PG纳米流体密度分布 |
| 5.6 本章小节 |
| 结论 |
| 创新点及展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（3）莫来石多孔分级纤维质材料的制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 莫来石晶须的原位生长制备方法 |
| 1.2.2 莫来石分级结构的原位生长制备方法 |
| 1.2.3 莫来石晶须的生长机理 |
| 1.2.4 莫来石晶须原位生长的影响因素 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 分析测试方法 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜分析 |
| 2.3.2 傅里叶红外光谱分析 |
| 2.3.3 X射线衍射分析 |
| 2.3.4 孔结构分析 |
| 2.3.5 密度和孔隙率测试 |
| 2.3.6 热稳定性分析 |
| 2.3.7 热导率测试 |
| 2.3.8 力学性能测试 |
| 第3章 三步法制备MFW工艺研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 三步法制备MFW的工艺过程 |
| 3.3 MF的制备 |
| 3.3.1 制备方法 |
| 3.3.2 热处理对纤维和粘结剂的影响分析 |
| 3.3.3 微观形貌的影响分析 |
| 3.3.4 晶体结构的影响分析 |
| 3.4 浸渍水热制备分级结构前驱体 |
| 3.4.1 制备方法 |
| 3.4.2 红外吸收峰的影响分析 |
| 3.4.3 微观结构的影响分析 |
| 3.4.4 物相的影响分析 |
| 3.5 次级结构的生长及机理分析 |
| 3.5.1 制备方法 |
| 3.5.2 热稳定性的影响分析 |
| 3.5.3 物相的影响分析 |
| 3.5.4 微观结构的影响分析 |
| 3.5.5 晶须生长机理分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 MFW组织结构和性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 MFW样品的制备过程 |
| 4.3 MFW的组织结构分析 |
| 4.3.1 微观形貌分析 |
| 4.3.2 多孔结构分析 |
| 4.4 MFW分级样品的力学性能分析 |
| 4.5 MFW分级样品的隔热性能分析 |
| 4.6 基于分形理论的MF和MFW的传热过程分析 |
| 4.6.1 分形理论简介 |
| 4.6.2 分形维数的计算 |
| 4.6.3 分形模型的建立和热导率计算 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）石蜡/石墨烯复合相变材料蓄热一体化太阳能集热特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 太阳能热利用 |
| 1.1.2 纳米流体应用于直接吸收式太阳能集热器 |
| 1.1.3 太阳能热利用中的蓄热技术 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 纳米流体的制备及性能研究 |
| 1.2.2 以纳米流体为工质的太阳能集热器性能研究 |
| 1.2.3 太阳能集热器中的相变蓄热方式 |
| 1.2.4 相变蓄热在太阳能热泵系统的应用 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 石蜡/石墨烯复合相变材料制备与物性研究 |
| 2.1 复合相变材料的制备方法 |
| 2.2 复合相变材料的热物性研究 |
| 2.2.1 石蜡/石墨烯复合相变材料的相变物性参数 |
| 2.2.2 石蜡/石墨烯复合相变材料的导热系数 |
| 2.2.3 石蜡/石墨烯复合相变材料的粘度 |
| 2.3 复合相变材料的光学特性 |
| 2.3.1 复合相变材料辐射吸收机理 |
| 2.3.2 复合相变材料消光系数与吸光系数测试原理 |
| 2.3.3 复合相变材料消光系数与吸光系数测试结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 复合相变材料直接吸收集热特性实验研究 |
| 3.1 直接吸收集热蓄热实验系统 |
| 3.1.1 实验目的 |
| 3.1.2 实验系统与设备 |
| 3.1.3 实验性能参数计算 |
| 3.1.4 实验误差分析 |
| 3.2 直接吸收集热实验结果分析 |
| 3.2.1 实验条件 |
| 3.2.2 集热性能结果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 蓄热一体化太阳能直接吸收集热器的数学模型与验证 |
| 4.1 蓄热一体化太阳能直接吸收集热器的数学建模 |
| 4.1.1 集热传热模型 |
| 4.1.2 内部螺旋换热管的换热模型 |
| 4.2 数值模拟方法 |
| 4.2.1 物理模型的建立 |
| 4.2.2 求解器设置及边界条件设定 |
| 4.2.3 计算模型介绍 |
| 4.3 数学模型的实验验证 |
| 4.3.1 数值模拟结果 |
| 4.3.2 实验验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 蓄热一体化太阳能集热器性能模拟分析 |
| 5.1 集热蓄热过程性能模拟分析 |
| 5.1.1 太阳辐射强度对装置集热性能的影响 |
| 5.1.2 石墨烯质量浓度对装置集热性能的影响 |
| 5.1.3 环境温度对装置集热性能的影响 |
| 5.2 释热过程对热输出稳定性的影响 |
| 5.2.1 石墨烯质量浓度对热输出稳定性的影响 |
| 5.2.2 螺旋管入口条件对热输出稳定性的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 未来研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表论文及其他成果 |
| 致谢 |
（5）氧化铝微观形貌的水热合成控制方法及组织结构分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 氧化铝和莫来石简介 |
| 1.2.2 氟化铝的加入对氧化铝晶体生长的影响 |
| 1.2.3 二氧化硅对氧化铝生长的影响因素 |
| 1.2.4 氟硅共同作用对氧化铝生长的影响 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 分析测试方法 |
| 2.3.1 傅里叶红外光谱分析 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜分析 |
| 2.3.3 透射电子显微镜分析 |
| 2.3.4 X射线衍射分析 |
| 2.3.5 热稳定性分析 |
| 第3章 氧化铝的制备及微观组织结构研究 |
| 3.1 氧化铝的合成工艺过程 |
| 3.1.1 制备工艺过程 |
| 3.1.2 铝溶胶的组织结构分析 |
| 3.2 铝溶胶活性粉末烧结制备氧化铝 |
| 3.2.1 微观形貌分析 |
| 3.2.2 官能团和晶体结构分析 |
| 3.2.3 热稳定性分析 |
| 3.3 烧结温度对合成氧化铝生长的影响 |
| 3.4 勃姆石活性粉末烧结制备氧化铝 |
| 3.4.1 勃姆石的组织结构分析 |
| 3.4.2 勃姆石活性粉末的制备及高温烧结 |
| 3.4.3 微观形貌和组织结构分析 |
| 3.5 氧化铝的生长机制 |
| 3.5.1 片状氧化铝的生长机制 |
| 3.5.2 晶须状莫来石的生长机制 |
| 3.5.3 不同硅含量氧化铝的形貌演化 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 氧化铝粉末分形及热导率研究 |
| 4.1 分形维数研究 |
| 4.1.1 分形维数原理 |
| 4.1.2 程序验证 |
| 4.1.3 分形维数计算 |
| 4.2 热导率研究 |
| 4.2.1 热导率计算原理 |
| 4.2.2 热导率程序验证 |
| 4.2.3 热导率计算结果分析 |
| 4.3 搅拌速率对反应物体系分散度的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及专利 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
（6）石墨烯纳米流体导热增强的机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 纳米流体导热系数实验研究现状 |
| 1.2.2 纳米流体导热系数理论及模型研究现状 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 主要研究工作 |
| 第二章 流体导热系数测量系统设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 导热系数测量 |
| 2.2.1 测量方法 |
| 2.2.2 3ω法测量原理 |
| 2.3 测量系统设计 |
| 2.3.1 系统整体框架 |
| 2.3.2 硬件设计 |
| 2.3.3 软件设计 |
| 2.4 系统稳定性测试与误差分析 |
| 2.4.1 系统稳定性测试 |
| 2.4.2 系统误差分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 纳米流体制备 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 石墨烯纳米流体制备方法 |
| 3.3 纳米流体稳定性 |
| 3.3.1 纳米流体稳定性机理 |
| 3.3.2 其他稳定性影响因素 |
| 3.4 本文石墨烯纳米流体的制备 |
| 3.5 石墨烯纳米流体稳定性判定 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 石墨烯纳米流体导热机理的探究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 团聚因素研究 |
| 4.2.1 团聚因素研究现状 |
| 4.2.2 团聚现象实验研究与分析 |
| 4.3 布朗运动因素研究 |
| 4.3.1 布朗运动研究现状 |
| 4.3.2 实验对象与方案 |
| 4.3.3 实验结果与分析 |
| 4.4 吸附层因素研究 |
| 4.4.1 吸附层因素研究现状 |
| 4.4.2 吸附层厚度 |
| 4.4.3 石墨烯与吸附层复合导热系数建模 |
| 4.5 实验研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 导热系数预测模型研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 有效介质理论 |
| 5.3 石墨烯有效导热系数 |
| 5.3.1 石墨烯有效导热系数影响因素 |
| 5.3.2 厚度(层数)影响 |
| 5.3.3 表面平整度影响 |
| 5.4 导热系数模型研究 |
| 5.4.1 模型建立 |
| 5.4.2 实验与模型参数 |
| 5.4.3 模型分析与测量值比较 |
| 5.5 理论模型与神经网络方法预测导热系数 |
| 5.5.1 神经网络方法预测导热系数研究现状 |
| 5.5.2 神经网络方法的建立与拟合结果 |
| 5.5.3 理论模型研究与神经网络方法对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 参考文献 |
（7）多孔介质微观输运特性研究（论文提纲范文）
| 作者简历 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 多孔介质概述 |
| 1.2.1 多孔介质的定义 |
| 1.2.2 多孔介质的物性参数 |
| 1.3 多孔介质微观输运特性研究现状 |
| 1.4 多孔介质微观输运特性研究中存在的问题 |
| 1.5 本文研究的主要内容 |
| 第二章 多孔介质物性模型理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 逾渗理论 |
| 2.2.1 逾渗理论的基本参数 |
| 2.2.2 逾渗网络模型 |
| 2.3 有效介质理论 |
| 2.4 分形理论 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 多孔介质流体微观流动特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 毛细管束渗透率模型 |
| 3.3 Kozeny-Carman渗透率改进模型 |
| 3.4 渗吸过程中的KC常数模型 |
| 3.4.1 理论基础 |
| 3.4.2 分析与讨论 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 多孔介质微观电性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 边界混合模型 |
| 4.3 孔隙网络模型 |
| 4.4 理论解析模型 |
| 4.4.1 毛细管束模型 |
| 4.4.2 分形模型 |
| 4.4.3 逾渗和关键路径分析模型 |
| 4.4.4 有效介质理论模型 |
| 4.4.5 迂曲度-分形模型 |
| 4.5 分析与讨论 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 纳米流体热传导特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 纳米流体热导率分形模型 |
| 5.3 纳米流体的热对流传递 |
| 5.3.1 热对流传导模型 |
| 5.3.2 分形MonteCarlo技术 |
| 5.3.3 热对流交换模型测试 |
| 5.4 纳米颗粒的分形凝聚 |
| 5.5 纳米流体颗粒凝聚分形模型 |
| 5.6 分析与讨论 |
| 5.7 小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 本文研究的主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 主要符号表 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（8）纳米流体热量传递的研究进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 纳米流体表观导热系数的理论模型 |
| 1.1 经典纳米流体表观导热系数计算模型 |
| 1.2 纳米粒子团聚对纳米流体表观导热系数的影响 |
| 1.3 其他纳米流体导热系数模型的研究 |
| 2 纳米流体导热系数的实验研究 |
| 2.1 纳米流体导热系数的实验测量方法 |
| 2.2 纳米流体导热系数影响因素的实验研究 |
| 3 纳米流体的强化对流传热 |
| 3.1 纳米流体单相流动与传热的实验方法与装置 |
| 3.2 纳米流体对流强化传热的实验研究 |
| 4 纳米流体的自然对流换热 |
| 4.1 纳米流体自然对流的数值模拟 |
| 4.2 纳米流体自然对流的实验研究 |
| 5 纳米流体的沸腾换热 |
| 5.1 纳米流体池沸腾换热特性研究 |
| 5.2 纳米流体管内沸腾换热特性研究 |
| 6 总结与展望 |
（9）有机朗肯循环中纳米有机工质传热机理及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 纳米流体导热系数的理论研究现状 |
| 1.2.2 纳米流体池沸腾传热机理的研究现状 |
| 1.2.3 纳米有机工质流动沸腾传热的研究现状 |
| 1.2.4 纳米有机工质应用于换热设备的研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第二章 纳米流体导热系数的模型研究 |
| 2.1 纳米流体导热系数模型的建立 |
| 2.1.1 颗粒表面分子吸附层 |
| 2.1.2 纳米颗粒团聚 |
| 2.1.3 纳米颗粒(团聚体)微对流 |
| 2.2 结果和讨论 |
| 2.2.1 模型验证 |
| 2.2.2 颗粒浓度及温度的影响 |
| 2.2.3 吸附层的影响 |
| 2.2.4 不同机制的贡献 |
| 2.2.5 团聚作用的影响 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 纳米流体核态池沸腾换热的机理研究 |
| 3.1 热通量拆分模型 |
| 3.1.1 微层蒸发换热 |
| 3.1.2 热边界层重组瞬态导热 |
| 3.1.3 自然对流换热 |
| 3.2 纳米流体核态池沸腾参数的选择 |
| 3.2.1 气泡脱离直径 |
| 3.2.2 活化核心密度 |
| 3.2.3 现有模型的计算结果分析与讨论 |
| 3.3 纳米流体核态池沸腾换热的分形模型 |
| 3.3.1 加热面活化核心分布的分形描述 |
| 3.3.2 分形理论应用于纳米流体池沸腾换热 |
| 3.3.3 纳米流体热物性参数计算 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 模型验证 |
| 3.4.2 接触角和热物性的影响 |
| 3.4.3 分形维数的影响 |
| 3.4.4 池沸腾传热中各机制的贡献 |
| 3.4.5 分形模型的优势 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 纳米有机工质管内流动沸腾的传热与压降特性 |
| 4.1 纳米有机工质的制备及稳定性分析 |
| 4.1.1 纳米有机工质的制备 |
| 4.1.2 稳定性分析 |
| 4.2 实验装置及方法 |
| 4.2.1 实验装置 |
| 4.2.2 实验流程 |
| 4.2.3 实验工况 |
| 4.3 实验数据处理 |
| 4.3.1 传热系数计算 |
| 4.3.2 压降计算 |
| 4.3.3 误差分析 |
| 4.3.4 热物性参数计算 |
| 4.4 实验结果与分析 |
| 4.4.1 传热实验结果分析与关联式建立 |
| 4.4.2 压降实验结果分析与关联式探寻 |
| 4.4.3 纳米有机工质的综合热性能评价 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 纳米有机工质强化ORC蒸发器性能的研究 |
| 5.1 ORC系统模型 |
| 5.2 数学模型 |
| 5.2.1 蒸发段流动传热模型 |
| 5.2.2 换热器能效模型 |
| 5.2.3 换热器熵产模型 |
| 5.2.4 纳米有机工质物性 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 颗粒浓度及种类对换热器性能影响 |
| 5.3.2 流量对换热器传热性能的影响 |
| 5.3.3 纳米有机工质的不可逆损失(熵产) |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 附录A 博士期间发表学术论文 |
| 附录B 博士期间参与的科研项目 |
| 附录C 博士期间获得的奖励 |
（10）金属粉末颗粒整形及在多孔材料制备中的应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 多孔金属材料简介 |
| 2.1.1 多孔金属材料的发展现状 |
| 2.1.2 多孔金属材料制备工艺 |
| 2.1.3 多孔金属材料的应用 |
| 2.2 颗粒复合化与整形技术 |
| 2.2.1 金属基复合颗粒的研究背景 |
| 2.2.2 金属基复合颗粒的制备方法 |
| 2.2.3 颗粒复合化系统介绍 |
| 2.2.4 颗粒复合化系统优势及应用 |
| 2.3 多孔金属材料研究中存在的问题 |
| 2.3.1 结构均一化 |
| 2.3.2 粉末颗粒复合化和功能化 |
| 2.3.3 多孔材料的制备与表征 |
| 2.4 课题来源和研究内容 |
| 2.4.1 课题来源 |
| 2.4.2 研究意义 |
| 2.4.3 技术路线及研究内容 |
| 3 粉体复合化和球形化制备 |
| 3.1 铜锡复合粉体的制备 |
| 3.1.1 引言 |
| 3.1.2 电解铜粉/锡粉制备复合粉体 |
| 3.1.3 球形铜粉/锡粉制备复合颗粒 |
| 3.1.4 复合粉末松装密度和流动性 |
| 3.1.5 复合粉体制备机理分析 |
| 3.2 球形钨粉的制备 |
| 3.2.1 球形钨粉的制备方法 |
| 3.2.2 氧化钨颗粒整形制备球形钨粉 |
| 3.2.3 钨粉颗粒整形制备球形钨粉 |
| 3.2.4 粉末颗粒的分形表征 |
| 3.2.5 颗粒整形动力学分析 |
| 3.2.6 小结 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 多孔材料制备及性能 |
| 4.1 模压法制备铜基多孔材料 |
| 4.1.1 引言 |
| 4.1.2 试验材料及烧结参数 |
| 4.1.3 性能表征方法 |
| 4.1.4 试验结果及分析 |
| 4.1.5 本章小结 |
| 4.2 凝胶注模法制备铜基多孔材料 |
| 4.2.1 引言 |
| 4.2.2 凝胶注模成形的工艺流程 |
| 4.2.3 凝胶体系的选择 |
| 4.2.4 凝胶注模工艺固化及烧结机理分析 |
| 4.2.5 干燥和烧结机制 |
| 4.2.6 凝胶注模制备坯体性能研究 |
| 4.2.7 凝胶注模成形制备多孔CuSn材料及性能 |
| 4.2.8 小结 |
| 4.3 多孔钨材料的制备 |
| 4.3.1 引言 |
| 4.3.2 试验流程 |
| 4.3.3 烧结金属多孔钨 |
| 4.3.4 烧结体形貌分析 |
| 4.3.5 烧结体孔隙和力学性能 |
| 4.3.6 小结 |
| 5 多孔材料性能分析及表征 |
| 5.1 铜基材料摩擦磨损性能 |
| 5.1.1 材料干摩擦性能分析 |
| 5.1.2 材料含油摩擦性能分析 |
| 5.2 铜基多孔材料的热学性能 |
| 5.2.1 引言 |
| 5.2.2 多孔材料导热的理论研究 |
| 5.2.3 多孔金属导热GEM模型 |
| 5.2.4 铜基多孔材料热导率测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、A fractal model for the effective thermal conductivity of nanoparticle suspensions（论文参考文献）
- [1]在磁场作用下纳米流体强化传热的数值模拟研究[D]. 王凯. 东北电力大学, 2021(09)
- [2]纳米流体热导率的分子动力学模拟[D]. 田林超. 燕山大学, 2021
- [3]莫来石多孔分级纤维质材料的制备及其性能研究[D]. 李文洁. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [4]石蜡/石墨烯复合相变材料蓄热一体化太阳能集热特性研究[D]. 欧阳兰雄. 东南大学, 2020(01)
- [5]氧化铝微观形貌的水热合成控制方法及组织结构分析[D]. 杨立娟. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [6]石墨烯纳米流体导热增强的机理研究[D]. 朱留通. 南京林业大学, 2020(01)
- [7]多孔介质微观输运特性研究[D]. 韦伟. 中国地质大学, 2018(07)
- [8]纳米流体热量传递的研究进展[J]. 姚远,廉永旺,龚宇烈,陈颖. 河南大学学报(自然科学版), 2018(02)
- [9]有机朗肯循环中纳米有机工质传热机理及应用研究[D]. 张凇源. 昆明理工大学, 2017(11)
- [10]金属粉末颗粒整形及在多孔材料制备中的应用[D]. 王聪聪. 北京科技大学, 2015(09)