搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

水基ZnO纳米流体电导和热导性能研究 

李屹同 沈谅平 王浩 汪汉斌

水基ZnO纳米流体电导和热导性能研究 

李屹同, 沈谅平, 王浩, 汪汉斌
PDF
导出引用
  • 利用水热法生成了形状规则、粒径均匀的球形ZnO纳米颗粒, 并超声分散于水中, 制备得到稳定的水基ZnO纳米流体. 实验测量水基ZnO纳米流体在体积分数和温度变化时的电导率, 并测试室温下水基ZnO纳米流体在不同体积分数下的热导率. 实验结果表明, ZnO纳米颗粒的添加较大地提高了基液(纯水)的热导率和电导率, 水基ZnO纳米流体的电导率随纳米颗粒体积分数增加呈非线性增加关系, 而电导率随温度变化呈现出拟线性关系; 纳米流体的热导率与纳米颗粒体积分数增加呈近似线性增加关系. 本文在经典Maxwell热导模型和布朗动力学理论的基础上, 同时考虑了吸附层、团聚体和布朗运动等因素对热导率的影响, 提出了热导率修正模型.将修正模型预测值与实验值对比, 结果表明修正模型可以较为准确地计算出纳米流体的热导率.
    [1]

    Das S K, Choi S U S, Patel H 2006 Heat Transfer Eng. 27 3

    [2]

    Li Y J, Zhou J E, Tung S, Schneider E, Xi S Q 2009 Powder Technol. 196 89

    [3]

    Xie H Q, Chen L F 2009 Acta Phys. Sin. 58 2513 (in Chinese) [谢华清, 陈立飞 2009 物理学报 58 2513]

    [4]

    Choi S U S, Siginer D A, Wang H P 1995 Developments and Applications of non-Newtonian Flows (New York: The American Society of Mechanical Engineers) p99

    [5]

    Saidura R, Leongb K Y, Mohammadc H A 2011 Renew. Sust. Energ. Rev. 15 1646

    [6]

    Shen L P, Wang H, Dong M, Ma Z C, Wang H B 2012 Phys. Lett. A 376 1053

    [7]

    Saleh R, Putra N, Prakoso S P, Septiadi W N 2013 Int. J. Therm. Sci. 63 125

    [8]

    Lee G J, Kim C K, Lee M K, Rhee C K, Kim S, Kim C 2012 Thermochim. Acta 542 24

    [9]

    Yu W, Xie H Q, Chen L F, Li Y 2009 Thermochim. Acta 491 92

    [10]

    Suganthi K S, Rajan K S 2012 Asian J .Sci. Res. 5 207

    [11]

    Hong J, Kim S H, Kim D 2007 J. Phys. 59 301

    [12]

    Zhang L L, Ding Y L, Povey M 2008 Prog. Nat. Sci. 18 939

    [13]

    Shen L P 2012 Ph. D. Dissertation (Wuhan: Huazhong University of Science and Technology) (in Chinese) [沈谅平 2012 博士学位论文 (武汉: 华中科技大学)]

    [14]

    Jiang W T 2009 Ph. D. Dissertation (Shanghai: Shanghai Jiao Tong University) (in Chinese) [姜未汀 2009 博士学位论文(上海: 上海交通大学)]

    [15]

    Maxwell J C 1981 A Treatise on Electricity and Magnetism (Oxford: Clarendon Press) p440

    [16]

    Xie H Q, Xi T G, Wang J C 2003 Acta Phys. Sin. 52 1444 (in Chinese) [谢华清, 奚铜庚, 王锦昌 2003 物理学报 52 1444]

    [17]

    Yu W, Choi S 2003 J. Nanopart. Res. 5 167

    [18]

    Xuan Y M, Li Q, Hu W F 2003 AICHE J. 49 1038

    [19]

    Ding G L, Jiang W T, Peng H, Hu H T 2010 J. Eng. Thermophys. Rus. 31 1281 (in Chinese) [丁国良, 姜未汀, 彭 浩, 胡海涛 2010工程热物理学报 31 1281]

    [20]

    Wang B X, Zhou L Z, Peng X F 2003 Int. J. Heat Mass Trans. 46 2665

  • [1]

    Das S K, Choi S U S, Patel H 2006 Heat Transfer Eng. 27 3

    [2]

    Li Y J, Zhou J E, Tung S, Schneider E, Xi S Q 2009 Powder Technol. 196 89

    [3]

    Xie H Q, Chen L F 2009 Acta Phys. Sin. 58 2513 (in Chinese) [谢华清, 陈立飞 2009 物理学报 58 2513]

    [4]

    Choi S U S, Siginer D A, Wang H P 1995 Developments and Applications of non-Newtonian Flows (New York: The American Society of Mechanical Engineers) p99

    [5]

    Saidura R, Leongb K Y, Mohammadc H A 2011 Renew. Sust. Energ. Rev. 15 1646

    [6]

    Shen L P, Wang H, Dong M, Ma Z C, Wang H B 2012 Phys. Lett. A 376 1053

    [7]

    Saleh R, Putra N, Prakoso S P, Septiadi W N 2013 Int. J. Therm. Sci. 63 125

    [8]

    Lee G J, Kim C K, Lee M K, Rhee C K, Kim S, Kim C 2012 Thermochim. Acta 542 24

    [9]

    Yu W, Xie H Q, Chen L F, Li Y 2009 Thermochim. Acta 491 92

    [10]

    Suganthi K S, Rajan K S 2012 Asian J .Sci. Res. 5 207

    [11]

    Hong J, Kim S H, Kim D 2007 J. Phys. 59 301

    [12]

    Zhang L L, Ding Y L, Povey M 2008 Prog. Nat. Sci. 18 939

    [13]

    Shen L P 2012 Ph. D. Dissertation (Wuhan: Huazhong University of Science and Technology) (in Chinese) [沈谅平 2012 博士学位论文 (武汉: 华中科技大学)]

    [14]

    Jiang W T 2009 Ph. D. Dissertation (Shanghai: Shanghai Jiao Tong University) (in Chinese) [姜未汀 2009 博士学位论文(上海: 上海交通大学)]

    [15]

    Maxwell J C 1981 A Treatise on Electricity and Magnetism (Oxford: Clarendon Press) p440

    [16]

    Xie H Q, Xi T G, Wang J C 2003 Acta Phys. Sin. 52 1444 (in Chinese) [谢华清, 奚铜庚, 王锦昌 2003 物理学报 52 1444]

    [17]

    Yu W, Choi S 2003 J. Nanopart. Res. 5 167

    [18]

    Xuan Y M, Li Q, Hu W F 2003 AICHE J. 49 1038

    [19]

    Ding G L, Jiang W T, Peng H, Hu H T 2010 J. Eng. Thermophys. Rus. 31 1281 (in Chinese) [丁国良, 姜未汀, 彭 浩, 胡海涛 2010工程热物理学报 31 1281]

    [20]

    Wang B X, Zhou L Z, Peng X F 2003 Int. J. Heat Mass Trans. 46 2665

  • [1] 李威, 冯妍卉, 唐晶晶, 张欣欣. 碳纳米管Y形分子结的热导率与热整流现象. 物理学报, 2013, 62(7): 076107. doi: 10.7498/aps.62.076107
    [2] 韩建伟, 黄建国, 张振龙, 全荣辉. 电介质材料辐射感应电导率的模型研究. 物理学报, 2007, 56(11): 6642-6647. doi: 10.7498/aps.56.6642
    [3] 刘佳, 徐玲玲, 张海霖, 吕威, 朱琳, 高红, 张喜田. 一步水热法在Al掺杂ZnO纳米盘上可控自组装合成ZnO纳米棒阵列. 物理学报, 2012, 61(2): 027802. doi: 10.7498/aps.61.027802
    [4] 傅重源, 邢淞, 沈涛, 邰博, 董前民, 舒海波, 梁培. 水热法合成纳米花状二硫化钼及其微观结构表征. 物理学报, 2015, 64(1): 016102. doi: 10.7498/aps.64.016102
    [5] 曹望和, 新梅. 水热法制备ZnS:Cu,Tm超细X射线发光粉. 物理学报, 2010, 59(8): 5833-5838. doi: 10.7498/aps.59.5833
    [6] 孙家跃, 曹纯, 杜海燕. NaLa(MoO4)2∶Eu3+的水热调控合成与发光特性研究. 物理学报, 2011, 60(12): 127801. doi: 10.7498/aps.60.127801
    [7] 王世伟, 朱明原, 钟民, 刘聪, 李瑛, 胡业旻, 金红明. 脉冲磁场对水热法制备Mn掺杂ZnO稀磁半导体的影响. 物理学报, 2012, 61(19): 198103. doi: 10.7498/aps.61.198103
    [8] 陈先梅, 王晓霞, 郜小勇, 赵显伟, 刘红涛, 张飒. 掺银氧化锌纳米棒的水热法制备研究. 物理学报, 2013, 62(5): 056104. doi: 10.7498/aps.62.056104
    [9] 何国荣, 郑婉华, 渠红伟, 杨国华, 王 青, 曹玉莲, 陈良惠. 键合界面对面发射激光器光与热性质的影响. 物理学报, 2008, 57(3): 1840-1845. doi: 10.7498/aps.57.1840
    [10] 黄晖, 姚熹, 罗宏杰. 水热法制备TiO2薄膜的研究. 物理学报, 2002, 51(8): 1881-1886. doi: 10.7498/aps.51.1881
    [11] 张爱平, 张进治. 水热法制备不同形貌和结构的BiVO4粉末. 物理学报, 2009, 58(4): 2336-2344. doi: 10.7498/aps.58.2336
    [12] 吴国强, 孔宪仁, 孙兆伟, 王亚辉. 氩晶体薄膜法向热导率的分子动力学模拟. 物理学报, 2006, 55(1): 1-5. doi: 10.7498/aps.55.1
    [13] 朱明原, 刘聪, 薄伟强, 舒佳武, 胡业旻, 金红明, 王世伟, 李瑛. 脉冲磁场下水热法制备Cr掺杂ZnO稀磁半导体晶体. 物理学报, 2012, 61(7): 078106. doi: 10.7498/aps.61.078106
    [14] 杨宏顺, 李鹏程, 柴一晟, 余旻, 李志权, 杨东升, 章良, 王喻宏, 李明德, 曹烈兆, 龙云泽, 陈兆甲. La2CuO4掺锌样品的低温电阻率与热导率研究. 物理学报, 2002, 51(3): 679-684. doi: 10.7498/aps.51.679
    [15] 伍君博, 唐新桂, 贾振华, 陈东阁, 蒋艳平, 刘秋香. 钇和镧掺杂氧化铝陶瓷的热导及其介电弛豫特性研究. 物理学报, 2012, 61(20): 207702. doi: 10.7498/aps.61.207702
    [16] 陈先梅, 郜小勇, 张飒, 刘红涛. 醋酸锌热解温度对ZnO纳米棒的结构及光学性质的影响. 物理学报, 2013, 62(4): 049102. doi: 10.7498/aps.62.049102
    [17] 刘英光, 边永庆, 韩中合. 包含倾斜晶界的双晶ZnO的热输运行为. 物理学报, 2020, 69(3): 033101. doi: 10.7498/aps.69.20190627
    [18] 刘铖铖, 曹全喜. Y3Al5O12的热输运性质的第一性原理研究. 物理学报, 2010, 59(4): 2697-2702. doi: 10.7498/aps.59.2697
    [19] 吴柏枚, 李 波, 杨东升, 郑卫华, 李世燕, 曹烈兆, 陈仙辉. 新型超导体MgB2和MgCNi3热、电输运性质研究. 物理学报, 2003, 52(12): 3150-3154. doi: 10.7498/aps.52.3150
    [20] 高惠平, 李 波, 余 勇, 阮可青, 吴柏枚. Nd1.67Sr0.33NiO4中的热导反常. 物理学报, 2004, 53(11): 3853-3857. doi: 10.7498/aps.53.3853
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  1804
  • PDF下载量:  938
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-01-18
  • 修回日期:  2013-03-01
  • 刊出日期:  2013-06-05

水基ZnO纳米流体电导和热导性能研究 

  • 1. 湖北大学物理学与电子技术学院, 武汉 430062

摘要: 利用水热法生成了形状规则、粒径均匀的球形ZnO纳米颗粒, 并超声分散于水中, 制备得到稳定的水基ZnO纳米流体. 实验测量水基ZnO纳米流体在体积分数和温度变化时的电导率, 并测试室温下水基ZnO纳米流体在不同体积分数下的热导率. 实验结果表明, ZnO纳米颗粒的添加较大地提高了基液(纯水)的热导率和电导率, 水基ZnO纳米流体的电导率随纳米颗粒体积分数增加呈非线性增加关系, 而电导率随温度变化呈现出拟线性关系; 纳米流体的热导率与纳米颗粒体积分数增加呈近似线性增加关系. 本文在经典Maxwell热导模型和布朗动力学理论的基础上, 同时考虑了吸附层、团聚体和布朗运动等因素对热导率的影响, 提出了热导率修正模型.将修正模型预测值与实验值对比, 结果表明修正模型可以较为准确地计算出纳米流体的热导率.

English Abstract

参考文献 (20)

目录

    /

    返回文章
    返回