纳米流体在车用机油冷却器中的强化换热试验研究.pdf

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1、第32卷第3期内燃机工程V01．32No．32011年6月ChineseInternalCombustionEngineEngineeringJune．201文章编号：1000一0925(2011)03--0074--05320050纳米流体在车用机油冷却器中的强化换热试验研究钟勋。俞小莉(浙江大学动力机械及车辆工程研究所，杭州310027)ExperimentalStudyonHeatExchangeEnhancementofNanofluidsinVehicleOilCoolerZHONGXun。YUX

2、iao-!i(CollegeofPowerMachinery&VehicularEngineeringInstitute．ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China)Abstract：Toinvestigateheatexchangeeffectofthenewtypecoolant(nanofluids)，aluminaorganicnanofluidsofvariousparticlevolumefractionswereproducedandheatexchange

3、characteristicsinvehicleoilcoolerwereinvestigated．Theresultsshowthatnanoparticleadditioncanefficientlyenhanceheatexchangecapabilityofthebasefluid，andtheenhancementeffectincreaseswithparticlevolumefractionincreasing．Underdifferentinlettemperaturesandtempera

4、turedifferences，bothheatexchangecapacityandheatex—changecoefficientforthe5％nanofluidsarehigherthanconventionalcoolants(waterandantifreeze)．In—creasingvolumeticfractionmayalsoraisetheviscosityandflowresistanceofthenanofluids．Underthesametemperaturedifferenc

5、ebetweencoldandhotmediums，elevatingcoolingmediuminlettemperaturecancon—siderablyintensifyheatexchangeanddramaticallyreducetheflowresistance，andtheheatexchangeenhance—menteffectofnanofluidsiSgreaterthanthatofantifreezeandbasefluid．0概述摘要：为了探求新型冷却介质——纳米流体的换热效

6、果，制备了不同粒子体积分数的氧化铝有机纳米流体，并在车用机油冷却器中进行了换热性能的试验研究。研究结果表明：添加纳米粒子能够有效提高纳米流体基础液体的换热能力，且换热能力随着粒子体积分数的增加而增高。在不同温度和温差条件下，粒子体积分数为5％的纳米流体的传热量和换热系数均超过常规冷却介质(水和防冻液)。纳米流体的黏度和流动阻力亦随着粒子体积分数增加而增加。当冷、热介质的进口温差不变时，提高冷却介质的进口温度能在明显增强换热能力的同时大幅度降低流动阻力，并且纳米流体换热能力的增幅要高于防冻液和基础液体。关键词

7、：内燃机；纳米流体；冷却介质；机油冷却器；强化换热Keywords：ICengine；nanofluid；coolingmedium；oilcooler；heatexchangeenhancement中图分类号：TK40l文献标识码：A近年来，随着发动机功率密度和热负荷的不断提高，对车用热交换器的换热能力提出了更高要求。要进一步研制体积小、重量轻、换热性能好的高效紧凑式热交换设备，满足高负荷换热要求，除了改进热交换器本身的材料和结构外，新型换热介质的研发已是当务之急。收稿日期：2009—10—15作者简介：

8、钟勋(1983一)。男。博士生，主要研究方向为纳米流体在车用热交换器上的应用，E-mail：zhongxun@zju．edu．on；俞小莉(联系人)。女。教授．E·mail：yuxl@zju．edu．cn。2011年第3期内燃机工程·75·提高液体换热能力的一种有效方法是在液体中添加热导率更高的固体粒子。由于毫米或微米级粒子在实际应用中易引起磨损、堵塞等不良结果，近10年来，研究人员开始探索将纳米级粒子应用于强化