一.文献综述与调研报告:(阐述课题研究的现状及发展趋势,本课题研究的意义和价值、参考文献)
1. 纳米流体粘度特性的研究现状
粘度系数也是研究纳米流体的一个重要物性参数,通过分析纳米流体的粘度系数,进一步研究纳米流体的流变性质和流动稳定性问题。Nguyena等研究学者,在基液水中分别添加纳米颗粒Cu和Al,制备了纳米流体Cu/水和Al/水,并测量了纳米流体的粘度系数。实验结果表明:在基础液体中添加不同体积浓度的纳米 颗粒,纳米流体的粘度系数都得到了提升。Lee等研究学者,通过实验分析了纳米颗粒粒径对纳米流体粘度系数的影响。Desgrangesb等研究学者,测量了不同温度条件(295K-348K),不同体积浓度条件下(1%-9.4%),纳米流体的粘度系数。并同时研究了纳米流体粘度系数和温 度以及体积浓度的关系。清华大学的陈俊等人,通过统计微观应力变量的自相关函数,采用平衡分子动力学方法模拟了基础液体水以及铜水纳米流体的粘度系数。模拟结果表明 纳米流体的粘度系数与系统温度和纳米颗粒体积浓度有着紧密的联系。 燕山大学的张钧惠等人,通过C编程模拟了流体水和氩的粘度系数。模拟通过统计计算系统的平均正应力,求得系统的粘度系数。模拟结果表明:在相同系统温度条件下,液体的粘度系数随着压强的增加而增大;在相同压强条件下,液体的粘度系数随着温度的增加而减小。在基础液体中添加不同体积浓度的纳米颗粒,纳米流体的粘度系数都得到了提升。但是添加不同种类的纳米颗粒,纳米流体粘度系数增加的比例不尽相同。纳米颗粒体积浓度、系统温度以及纳米颗粒形状等相关变量都是影响纳米流体粘 度系数的重要指标。采用分子动力学方法对纳米流体的粘度系数进行模拟研究,分析纳米流体的流动稳定性和流变性能十分必要。
2. 本课题的研究意义与价值
纳米颗粒(0.1-100nm)的表面效应、体积效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等,使其表现出许多不同于常规材料的优良特性,使之在电子学、传热学、摩擦学、医学、环境学等诸多领域里得到了广泛应用。国际上十分重视纳米科技的发展,把它作为 21 世纪高新技术的一个重点战略领域。纳米材料由于上面提到的特殊效应,其热、光、声、电(磁)等功能性能与常规材料不同,对这些性能的研究和合理利用也越来越受到学术界和新技术研究开发者的关注。总之,利用纳米添加剂改善物质性质,以及利用纳米技术来提高材料性能是近年来国内外的研究热点。
3.参考文献
[1].凌智勇, 邹涛, 丁建宁,等. 纳米流体黏度特性[J]. 化工学报,2012, 63(5):1409-1414.
[2]. 周剑锋. 热壁作用下超薄纳米流体的剪切流动特性[J]. 高校化学工程学报, 2014,28(6): 1223-1229.
[3]. 武婷婷, 骆仲泱, 倪明江,等. 纳米流体黏度影响因素的试验研究[J]. 动力工程学报, 2011, 31(6):449-453.
[4].何昱辰, 刘向军. 基于粗粒化水分子模型的Cu-H 2 O纳米流体黏度模拟[J]. 力学学报, 2014, 46(6):871-878.
