能源的日益消耗,使得其在冶金、能源、运输等许多方面成为研究的热点。如何高效地利用热能已经成为目前最受关注的研究课题之一。为了解决传统换热介质效率低的问题,纳米流体作为一种新型的换热介质被提出。本文以二氧化钛(TiO2)、碳化硅(SiC)无机纳米材料和其复合物为添加物,导热油作为基液来制备纳米流体,以此提高导热油的换热能力。本研究不仅为提高纳米流体传热性能提供了新方案,在提高换热介质效率和能源高效利用方面也有重要参考价值。基于此目的,本论文分为以下方面讨论:1.TiO2-导热油纳米流体的传热性能研究通过静置、Zeta电位和粒径分析的方法得到的结果表明,采用两步法制备的TiO2-导热油纳米流体在静置后10天内,整个系统是相对稳定的。该纳米流体的导热系数与体积分数和温度呈正相关,结果说明Ti02纳米颗粒的添加有利于提高系统的传热性能。Ti02-导热油纳米流体在低浓度时表现为牛顿流体,而浓度高于0.4 vol%时,其粘度随剪切速率增大而减小,表现为非牛顿流体。2.SiC-导热油纳米流体的传热性能研究采用两步法将体积分数为0～1.0%SiC纳米颗粒均匀分散于导热油中,制备稳定的纳米流体。实验结果表明,SiC-导热油纳米流体的导热系数随着体积分数的增加而增加,且在0.8 vol%时相对导热系数达到最大值(7.36%)。SiC-导热油纳米流体可视为牛顿流体。3.TiO2/SiC-导热油纳米流体传热性能研究与TiO2和SiC单一纳米流体相比,TiO2/SiC-导热油纳米流体对提高体系的导热系数效果更明显。产生此现象的原因是在液体层中不同尺寸的纳米颗粒能更好的相互接触,表面接触面积增大,促进热量的传递。流变性实验结果表明,复合纳米流体的流变性能也与纳米颗粒的尺寸相关。TiO2/SiC纳米流体可视为牛顿流体,但在剪切速率较高时会出现一个粘度变化梯度。在温度升高过程中,粘度的变化也会因为纳米簇结构的破坏而发生滞后现象。