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宣益民:发现纳米流体能量传递规律

2015增选院士名单公布时,我国热能工程领域专家、南京航空航天大学副校长宣益民正在出差途中。治学严谨、凡事亲力亲为是宣益民留给学生们的最深印象。“无论是节假日,还是周末,我们有问题时都能找到他;研究领域有任何新进展、新资料,他会主动找我们讨论。”这是宣益民的两位博士生杨理理、连文磊眼中的宣老师。$$“除了爬山,加班可能是宣老师最大的爱好了。”连文磊说,“数十年来,宣老师几乎每个寒暑假、节假日都是在学校度过的,或是做科研或是与学生交流。”杨理理回忆,“英文基础比较薄弱,宣老师就一字一句地为我们修改论文;对学术领域了解不够多,他就带着我们参加各种学术报告。”如今,杨理理、连文磊都留在了南航任教,“宣老师不仅做学问一丝不苟,也十分注重对学生的关爱与培养,这让我们深受启发。”$$谈及宣益民...  (本文共1页) 阅读全文>>

《广东化工》2018年22期
广东化工

纳米流体的研究进展

随着全球能源短缺局势的日益严峻和国际社会对节能减排的迫切需求,包括冶金、化工、制冷、供暖、太阳能热发电以及核工业等在内的能源产业均对仪器设备的换热效率提出了更高的要求。纳米流体作为新兴的导热材料,引起了新世纪科研工作者的重视。1995年,CHOI等人首次研制出纳米流体,其导热系数较传统流体得到了很大的提高[1]。纳米流体能有效地提高流体的热导率,降低传热过程中的能量损耗。本文将基于国内外近年的研究文献,介绍新型导热介质纳米流体在合成与导热性能方面的研究现状。1 纳米流体的种类纳米流体由基础流体和纳米颗粒两部分构成。基础流体主要为水、醇、油、生物液、聚合物溶液等。纳米颗粒指的是纳米级别的固体粒子,包括不活泼金属粉末、MWCNT、SWCNT、陶瓷纳米粒子(AlN、SiN)和金属碳化物纳米粒子(SiC)等。近几年科研工作者也尝试在同种基液中添加不同种纳米颗粒(如碳纳米管-金属氧化物)等制备混合纳米流体,使其传热能力更加优良。2 纳米流...  (本文共2页) 阅读全文>>

《功能材料》2019年05期
功能材料

高导热纳米流体的制备与应用研究进展

0 引 言21世纪以来,世界各国相继把发展纳米科技作为增强未来竞争力的科技战略。2000年,美国总统克林顿提出了国家纳米技术计划,正式把纳米技术列入“2000 年的战略技术”。我国科技部、教育部、中科院和国家自然科学基金委员会于2001年联合发布了《国家纳米科技发展纲要》。十五期间,各部委分别通过国家的“973 计划”、“863 计划”、基金委的重大、重点项目,发改委的产业化示范工程和大科学工程等对纳米科技进行了研发投入。纳米技术正对社会的发展产生越来越大的作用。同时,随着科技飞速发展,能源匮乏的问题也日益突出,特别是热交换设备的传热负荷和传热强度日益增大,传统的纯液体换热工质已很难满足绝大多数条件下的传热与冷却要求。如电子芯片行业高速崛起,现有散热手段已成为制约电子器件微型化与集成化的首要障碍。而提高液体工质传热性能的一种有效方式是在液体中添加金属、非金属或聚合物固体粒子。由于固体粒子的导热系数很大,因此,固体粒子-液体的悬浮...  (本文共6页) 阅读全文>>

《化工学报》2019年06期
化工学报

基于反扰动非平衡分子动力学的纳米流体导热增强机理研究

引言纳米流体是基液和小体积分数(1%~10%)的纳米级固体颗粒混合物,其颗粒尺寸通常小于100nm[1]。由于纳米颗粒的小尺寸特征,作用在粒子上的微作用力如范德华力、静电力和布朗力等都不可忽略,同时纳米流体的导热特性显著增强。纳米流体的导热增强机理较为复杂,很难应用传统的宏观理论进行合理描述。近年来,越来越多的学者着眼于微观尺度,利用分子动力学理论对纳米流体导热机理进行研究[2-8]。目前,采用分子动力学研究纳米流体的方法大体分为平衡分子动力学(equilibrium moleculardynamics,EMD)和非平衡分子动力学(non-equilibrium molecular dynamics,NEMD)两种[9-10]。在EMD方法中,传递系数(如热导率和剪切黏度等)可方法中,传递系数(如热导率和剪切黏度等)可以通过平衡模拟得到,而所有的传递过程都是非平衡的,根据线性响应理论,纳米流体的热导率可以表示为Green-Kub...  (本文共6页) 阅读全文>>

《华东科技》2017年12期
华东科技

纳米流体在三次采油中的应用

近年来伴随着石油工业的发展,越来越多的国内外学者将纳米流体应用到三次采油中。纳米流体是指将纳米颗粒分散到液体介质中得到的粒度小并且均匀的稳定分散体系。在导热系数、黏度、对流传热等方面纳米流体比单相溶液展现出较大的优势,并且纳米流体应用比较广泛,在强化传热领域可作为一种换热工质,在石油化工领域可作为钻井液、水处理剂等。能够形成纳米流体的纳米颗粒种类有很多,例如Si O2、Ti O2、Al2O3、Ca2O3、Cu、Cu O、Fe2O3、Ca3(PO4)2等金属和金属氧化物纳米粒子。上述颗粒尺寸均为纳米量级,比表面积较大,由于纳米颗粒表面存在大量的不饱和键,导致纳米流体大多处于热力学不稳定状态,此外范德华力、静电力等表面力的存在使纳米颗粒在溶液中易发生团聚,最终形成二次团聚结构,从而使纳米颗粒丧失了其独有的优势。因此,如何设计颗粒稳定、分散的纳米流体是进行各项探索研究的基础。纳米流体的制备影响纳米流体的因素有很多,例如温度、超声时间、...  (本文共3页) 阅读全文>>

《科技经济导刊》2017年34期
科技经济导刊

“两步法”纳米流体的制备

等专科学校吉林长春130013)1纳米颗粒在去离子水中的分散稳定理论DLVO稳定理论:理论认为纳米流体中的纳米颗粒与其外表面带有同种数量的相反电荷,位于二者之间的滑动面所具有的电荷,常被称为Zeta电位。当它处于主导地位的时候,便是斥力起主要作用,有效阻碍了颗粒的聚集。纳米流体的p H值对Zeta电位的大小影响重大,所以经常采用调节p H值的方法来改善纳米流体的稳定性[1-2]。空间位阻稳定理论:通常在纳米流体中添加高分子的表面活性剂或分散剂,以改变纳米颗粒的表面性质。高分子聚合物吸附在颗粒表面形成一个吸附层,当两个粒子相互靠近时,吸附层被压缩和重叠渗透,这会导致吸附层的熵效应、弹性效应、渗透效应和焓效应,产生一种新的空间斥力势能而阻止粒子的团聚,它适用于水及其他介质做基液的情况[3]。静电位阻稳定理论:它是指附着在粒子表面的聚合物分子,带有较强的电荷,它充分发挥了同种电荷相互排斥的特性,改变了粒子的静电斥力势能,又阻滞了其它运...  (本文共1页) 阅读全文>>