周年勇, 赵英杰, 刘阳, 等丨以乙二醇水溶液为基液的纳米流体喷雾冷却传热特性研究

文摘 2024-06-14 17:39 北京

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以乙二醇水溶液为基液的纳米流体喷雾冷却传热特性研究

周年勇 ^1,² 赵英杰 ¹刘阳 ²邹有鑫 ¹唐光华 ¹鲍庆国 ¹吕文宇 ¹

1. 常州大学石油与天然气工程学院，能源学院, 江苏常州 213164
2. 新乡航空工业(集团)有限公司, 河南新乡 453049

DOI：10.12034/j.issn.1009-606X.223205

摘要近年来，由于功率密度的提高、紧凑的封装以及高性能的要求，高热通量器件的散热需求显著增加。针对上述问题，本工作拟采用以喷雾冷却的技术方法对以乙二醇-水为基液的Al₂O₃纳米流体展开传热研究，重点分析了在300, 500和700 W三种不同工况下，基液浓度、纳米颗粒浓度、所添加分散剂的浓度对工质喷雾冷却换热性能的影响。实验结果表明，由于比热容和导热系数的降低以及喷雾特性的恶化，乙二醇质量分数由30wt%增至80wt%，Al₂O₃纳米流体溶液表面传热系数不断下降，平均降低41.63%。Al₂O₃纳米流体表面传热系数随着纳米颗粒质量分数的增加呈现先减小后增加，再缓慢减小的趋势。Al₂O₃纳米颗粒质量分数由0增至2wt%，Al₂O₃纳米流体溶液表面传热系数整体平均下降6.94%，沉积和泡化效应是削弱换热的主要原因。此外，添加低质量分数的分散剂聚山梨醇酯-20 (Tween-20)可以改善泡化效应，使得喷雾冷却传热系数增高约1.52%，但仍低于纯基液(不添加纳米颗粒)的换热能力；添加较高质量分数的分散剂会导致其换热性能进一步削弱。

关键词喷雾冷却；乙二醇；纳米颗粒；分散剂；传热

1 前言

喷雾冷却是将流体工质通过一定高压精细雾化成细小液滴喷射到热沉表面的高效传热技术，具有换热温差小、工质使用少、温度均匀及热通量大等优势^[1,2]。纳米流体作为一种新兴换热介质，由基液流体及均匀悬浮其中的纳米颗粒组成，纳米流体因其具有突出的导热性，在过去几十年里已表现出良好的应用前景^[3-5]。为进一步提高传热效果，研究者们将纳米流体扩展为喷雾工质。喷雾冷却适应于不同的使用环境温度及使用地区，乙二醇是应用最普遍的防冻冷却介质，具有冰点低、沸点高和耐腐蚀等优点^[6]。在纳米流体中添加醇类有利于降低冰点，但也可能会降低工质换热系数^[7]。为有效改善此类现象，在此基础上改变基液浓度、纳米颗粒浓度及所添加分散剂的浓度是拓展纳米流体强化换热应用范围的重要研究方向。

Choi等^[8,9]首次发现在传统流体中添加微小颗粒流体换热能力可以提高40%，并提出含有纳米颗粒的溶液较普通溶液具有更高的热导率，这种方式可能会彻底改变传热特性。Xuan等^[10]也得出类似结论，通过在水中不断加入超细铜纳米颗粒，水-铜纳米颗粒悬浮液比基础液的传热系数增加24%~78%。为进一步强化传热，纳米流体被尝试运用在喷雾冷却领域。影响纳米流体喷雾冷却传热的因素主要包括颗粒种类、粒径大小、浓度及所使用的添加剂等。Bansal^[11]认为由于布朗运动的存在，不同种类纳米流体对喷雾冷却效果有差异，并在实验中发现二氧化钛作为纳米流体比Al₂O₃传热效果更好。Nguyen等^[12]认为相同种类的纳米流体其粒径大小对喷雾冷却传热存在影响，并在实验中发现尺寸为36 nm的纳米颗粒比47 nm的颗粒表现出更有效的传热性能。其根本原因是当体积浓度固定时，粒径越小的纳米流体与积液接触的总面积越大，传热能力也随之增强。Hsieh等^[13,14]测试了去离子水、纯银颗粒及多壁碳纳米管颗粒单次喷雾的性能，用于研究纳米颗粒浓度对传热的影响，实验指出，随着纳米流体颗粒浓度由0.0025wt%增至0.0050wt%，其传热性能也得到不同程度的上升，原因是有效导热系数和热扩散率随颗粒浓度的增加而增加。杨敏等^[15]得出类似结论，在实验中选用二氧化硅作为纳米颗粒，当纳米流体浓度由0.5wt%增至2.5wt%时，与原基液相比，传热系数增加幅度由54.3%升至125.7%，并指出纳米颗粒浓度对散热贡献较大。Ravikumar等^[16]使用粒径小于13 nm的Al₂O₃纳米流体作为高热通量的冷却介质进行空气雾化喷雾冷却，实验发现，与纯水相比添加纳米流体后的溶液传热系数增加了10.2%，向溶液中继续添加分散剂十二烷基硫酸钠(SDS)，传热系数提高至18.6%；再将分散剂SDS换成分散剂Tween-20，传热系数增至32.3%，由此可见，与未添加分散介质的溶液相比，添加分散剂的纳米流体冷却液临界热流密度和换热系数都得到显著提高，并且分散剂Tween-20的效果明显强于SDS。此外，由于纳米颗粒的存在，液滴的直径和速度也会相应发生变化，这对换热也会产生不同程度的影响。

相较于纳米颗粒有助于强化换热效果的结论，部分学者给出不同的观点。Das等^[17]比较了纳米颗粒浓度分别为1wt%和4wt%的Al₂O₃-水纳米流体与纯水的换热性能，结果发现，随着纳米颗粒浓度增加，换热性能下降。Bang等^[18]使用四种纳米颗粒浓度分别为0.5wt%, 1wt%, 2wt%和4wt%的Al₂O₃纳米流体研究纳米颗粒悬浮在水中的换热特性，实验表明，纳米颗粒在自然对流和核沸腾中与纯水相比具有较差的换热性能，并认为这可能与纳米颗粒沉积引起的表面换热特性有关。因此纵观大多数学者研究，可以得出结论，与纯积液相比，一定浓度范围内的纳米流体对换热有明显的促进作用。但是纳米流体换热涉及的机制较复杂，并且多重因素的互相交融也导致纳米流体换热提升的幅度存在不稳定性。

综上所述，尽管纳米流体作为冷却介质对换热领域有着极大的影响，但是这种影响依旧是不确定性的，有关此类研究依旧存在争议。此外，相较于以水为基液的纳米流体换热性能方面的详细研究，以乙二醇-水溶液作为基液的相关换热研究相对匮乏。本课题组前期研究了乙二醇质量分数、质量流量和喷嘴入口温度对喷雾冷却传热性能的影响，搭建以乙二醇-水溶液为工质的封闭式喷雾冷却实验台，本工作在现有试验台基础上，进一步研究以乙二醇-水为基液的Al₂O₃纳米流体的影响因素及内在机理，为纳米流体喷雾冷却系统提供理论分析和实验数据支撑。

2 实验

2.1　实验系统

本工作采用前期搭建的喷雾冷却循环系统，如图1^[7]所示，其中包括加热系统、供液喷雾系统及数据采集系统等三部分。供液喷雾系统由水泵、喷雾腔及恒温浴三部分构成。循环动力主要由水泵提供；恒温浴一边可当作系统冷源，同时又起到调整喷嘴入口温度的作用，使得各工况参数保持稳定；喷雾腔周围均为全透明，有利于观测喷雾过称；处于喷雾腔下方的是加热系统，主要由筒形加热器、纯铜加热块及功率调节装置组成。

图1 喷雾冷却实验系统原理图^[7]Fig.1 Principle of spray cooling experiment system^[7]

喷雾冷却使用的喷雾腔体，其喷雾腔的观察窗选用透明圆柱形亚克力板，上下选用“O”型圈结构，并且与中间的隔板密封连接；喷雾腔上方为钢制隔板并且预留螺纹孔，以便于装设压力及温度传感器；喷雾腔下方为隔板留有凹槽，并在其中装有工质回液管；喷雾腔上下隔板与八根长螺旋紧密相连，使得其密不透液。与“O”型圈紧密相连的还有喷嘴调节杆，其喷嘴高度可由其上下滑动来调整；加热块安装在喷嘴正下方，其周围由岩棉包裹，有利于保温隔热。图2^[7]为加热块实图，其内部由三根筒形加热器组成，上端与圆柱形实验段相连，在实验段上构建坐标轴，将坐标原点定于实验段表面，按照顺序向下环绕周侧钻孔，并将四个热电偶测点T₁, T₂, T₃, T₄装设在其中，四个热电偶点之间的表面距离依次为22, 30, 38及46 mm。

图2 模拟热源实物^[7]Fig.2 Simulated heat source physical object^[7]

2.2　实验数据处理与误差分析

由于实验的加热块周围包裹岩棉保温材料，所以本工作将沿径向的热传递忽略，认为热量传递方向仅为铜块的轴线方向^[7]。将实验台的传热过程简化为一维导热过程，运用傅里叶导热公式进行化简，得到本实验台所需的一维稳态导热热流密度计算公式：

(1)

为了减少实验所带来的误差对结果的影响，沿导热铜柱轴向的温度梯度可取四个热电偶测点的平均值，如下：

(2)

因为加热块温度分布呈一维特性，稳态条件下。实验台加热表面温度()为：

(3)

将表面的对流边界条件和热流密度进行耦合，即可得到表面传热系数：

(4)

在无沸腾区传热时，雷诺数(Re)可以一定程度上反映喷雾冷却性能，公式如下：

(5)

式中，为热流密度(W/cm²)，为导热系数[W/(m⋅℃)]，∇T为温度梯度(℃)，为热电偶测点温度(℃)，为热电偶距实验段表面距离(m)，h为表面传热系数[W/(cm²⋅℃)]，为喷嘴入口温度(℃)，G_m为质量流量(kg/s)，A为实验段表面的换热面积(m²)，D为实验段当量直径(m)，为动力黏度(Pa⋅s)。

实验中测量仪器及精度如表1^[7]所示。

(6)

(7)

(8)

表1 测量数据及仪表精度^[7]Table 1 Measuring data and instrument accuracy^[7]

根据误差传递理论^[19]，利用上述公式得到铜柱热流密度、表面温度和传热系数的相对误差精度分别为±3.67%, ±4.53%和±5.18%。

3 实验结果与讨论

3.1　纳米颗粒添加对基液热物性影响

表2所示为基液及纳米流体的热物性参数表。由表可知，在基液中添加纳米颗粒可以显著改变基液的热物理性质，如基液的导热系数及动力黏度增大，密度及比热容等降低。因此，可以猜测添加纳米颗粒可能对纳米流体传热效果产生影响。本工作进一步探究不同影响因素对纳米流体喷雾冷却传热的作用规律，揭示乙二醇-水基Al₂O₃纳米流体的传热机理。

表2 25℃、101 kPa纳米流体热物性参数表Table 2 Thermophysical parameters of nanofluids at 25℃, 101 kPa

Source: ASHRAE handbook & Aspen + Database

3.2　乙二醇质量分数对纳米流体喷雾冷却传热性能的影响分析

为了验证Al₂O₃纳米颗粒的添加能否提高溶液传热性能，同时也为了能获取后续实验适合的乙二醇-水溶液的浓度，提高实验效率。通过对研究现状分析，本工作配置纳米颗粒质量分数分别为0.1wt%和0.3wt%的Al₂O₃纳米流体溶液作为工质，在工况300, 500, 700 W下进行，热流密度分别对应69.86, 113.66及155.95 W/cm²。乙二醇质量分数选择30wt%~80wt%，探究Al₂O₃纳米流体传热性能在不同热流密度下随乙二醇质量分数的变化情况。实验中喷嘴入口温度为25℃，质量流量为0.8 kg/min。

图3为三种不同热流密度下，Al₂O₃纳米流体溶液表面传热系数和表面温度随着乙二醇质量分数不断变化的曲线。实验结果表明，随着乙二醇质量分数增大，溶液传热系数呈不断下降的趋势。同时，溶液表面温度随乙二醇质量分数的增加而不断上升。当乙二醇质量分数由30wt%增加到80wt%时，Al₂O₃纳米流体溶液表面传热系数平均下降41.63%。显而易见，乙二醇质量分数变化导致溶液传热性能发生剧烈变化。

图3 表面传热系数和表面温度随乙二醇质量分数的变化Fig.3 Variations of surface heat transfer coefficient and surface temperature with ethylene glycol weight fraction

从热物性角度分析，由表2所示，当乙二醇质量分数从30wt%增加到80wt%时，Al₂O₃纳米流体溶液黏度平均增加312%，导热系数平均下降37.1%，比热容下降25.4%。其中，溶液黏度的急剧增加使得喷雾液滴粒径扩大，液滴流速降低，从而导致雾化效果不断变差。同时，黏度的增加导致热源表面形成的液膜黏滞力增强，降低了底层液膜的再生速度，从而削弱了传热性能。从无量纲数分析，动力黏度的增加使得雷诺数急剧减小，也使努塞尔数减小，导致Al₂O₃纳米流体溶液传热效果大幅度削弱^[20,21]。溶液导热性能和比热容的大幅度下降也是传热系数减小的重要原因之一。

此外，实验结果表明，Al₂O₃纳米颗粒质量分数为0.3wt%溶液的传热效果总体上优于纳米颗粒质量分数为0.1wt%的溶液，说明在一定程度上增加纳米颗粒质量分数对溶液传热性有促进作用。

3.3　纳米颗粒质量分数对纳米流体喷雾冷却传热性能的影响分析

上述研究发现，质量分数为0.3wt%的Al₂O₃纳米流体溶液传热系数高于0.1wt%的Al₂O₃纳米流体溶液。因此，本研究将继续探索添加纳米颗粒是否对传热性能存在增益作用。通过逐步改变纳米流体的质量分数，以便准确获取溶液传热系数在不同质量分数的Al₂O₃纳米颗粒下的作用规律。此外，在实际工程应用中，50wt%的乙二醇-水混合溶液冰点更低，更具有工程研究价值。因此，后续实验中选用质量分数为50wt%的乙二醇-水混合溶液作为基液，在工况300, 500, 700 W下进行，热流密度分别对应91.59, 134.54及179.36 W/cm²。实验中喷嘴入口温度保持25℃，质量流量为0.8 kg/min。

图4为三种不同热流密度下，乙二醇-水基Al₂O₃纳米流体溶液表面传热系数和表面温度随着纳米颗粒质量分数不断变化的曲线。实验结果表明，表面温度随着Al₂O₃纳米颗粒的增加总体上呈现不断上升的趋势。整体上看，三种不同热流密度下，溶液传热系数降低幅度极为接近，平均下降6.94%，各自降低幅度不超过0.02159 W/(cm²⋅℃)。从局部分析，Al₂O₃纳米流体表面传热系数随着纳米颗粒质量分数的增加先降低，平均降幅达到3.19%，继而增加纳米颗粒质量分数至0.4wt%，传热系数平均提高2.30%。此后继续增大纳米流体质量分数，传热系数持续降低。

图4 表面传热系数和表面温度随纳米颗粒质量分数的变化Fig.4 Variations of surface heat transfer coefficient and surface temperature with nanoparticles weight fraction

在本实验条件下，根据整体传热效果可以发现，Al₂O₃纳米颗粒的添加在大部分浓度段对溶液的传热性能有抑制作用，其原因可能与纳米颗粒沉积现象有关。Bang等^[18,22]认为这是颗粒随机运动形成的附着物，将其描述为一种结垢。Bansal^[11]则认为是温度过高的加热表面使得工质蒸发后无法带走纳米颗粒而形成的颗粒沉积。并且纳米吸附层的厚度会随着纳米流体浓度的升高而增厚，其热阻也会随之增加。本次实验使用质量分数为0.2wt% Al₂O₃纳米流体溶液不断冲刷铜柱传热表面，如图5所示，发现在其顶部传热表面和其余传热表面均出现不同程度的银灰色粉末沉积，证明了颗粒附着在换热表面是颗粒沉积的原因。

图5 顶部传热表面状况Fig.5 Heat transfer condition of top surface

基于本实验，造成纳米颗粒沉积的原因可能是纳米流体不断冲刷传热表面，大部分纳米颗粒跟随后续高压的溶液离开传热表面，而乙二醇-水作为基液，存在表面黏水性而造成部分颗粒黏着在传热表面形成沉积。此外，由于添加Al₂O₃纳米颗粒后溶液的表面张力扩大，本实验中还出现泡化现象，溶液经微型喷嘴喷出后裹挟大量空气产生难以破碎的气泡，导致反应浴中气泡越积越多，Al₂O₃纳米流体溶液夹杂大量的气泡冲击传热表面，大量气泡减小了工质与传热表面的接触面积，可能也是造成纳米流体工质传热性能下降的主要原因之一。

如上所述，本实验中出现纳米流体的沉积现象和泡化现象都可能是导致溶液传热系数整体呈现下降趋势的主要原因。从局部出发，Al₂O₃纳米颗粒质量分数从0增至0.1wt%时，由于纳米颗粒含量过低，其给工质导热性带来的增幅有限。此时溶液泡化效应带来的效果占主要方面，因此传热效果不断下降。Al₂O₃纳米颗粒质量分数继续增至0.4wt%时，混合溶液导热系数明显提高，这对传热性能有促进作用。从微观上看，此时纳米流体浓度较高，不仅有基液液滴分子与加热表面碰撞，还有更高导热性的纳米颗粒与加热表面碰撞传热。从热物性角度分析，纳米流体溶液的导热性随纳米颗粒质量分数的增加而增加^[23]，这对强化传热有一定促进作用。当纳米颗粒质量分数继续增加时，工质的沉积现象和泡化效应愈发明显，已完全压制添加纳米颗粒所带来的增强导热效果，因此传热系数不断下降。

此外，由图4(a)还可发现，Al₂O₃纳米流体溶液的传热系数随着热流密度的升高而降低。由于热流密度的增加，提高了纳米颗粒的布朗力，增加了纳米颗粒与基液间的能力传递效率。并且热流密度的增大伴随着温度上升，导致黏度下降，继而强化了传热。

3.4　分散剂质量分数对纳米流体喷雾冷却传热性能的影响分析

上述实验发现添加Al₂O₃纳米颗粒导致工质出现明显的泡化现象，本节实验将尝试添加表面活性剂Tween-20用以降低工质表面张力，进而降低泡化现象导致的削弱传热的效果。喷嘴入口温度保持25℃，质量流量为0.8 kg/min，在工况300, 500 W下进行实验，热流密度分别对应91.59, 134.54 W/cm²。乙二醇基液质量分数为50wt%，Al₂O₃纳米颗粒质量分数为0.4wt%。

图6为91.59和134.54 W/cm²两种不同热流密度下，乙二醇基Al₂O₃纳米流体溶液添加表面活性剂Tween-20后混合溶液的表面传热系数和表面温度随纳米颗粒质量分数不断变化的曲线。实验结果表明，混合溶液表面传热系数随着分散剂Tween-20的增加呈现先增加后减小，最后趋于平缓的趋势。混合溶液表面温度随着分散剂Tween-20的增加先下降后上升最后趋于稳定。

图6 表面传热系数和表面温度随分散剂质量分数的变化Fig.6 Variations of surface heat transfer coefficient and surface temperature with dispersant weight fraction

在91.59和134.54 W/cm²两种不同热流密度下，当分散剂质量分数从0增至0.006wt%，混合溶液表面传热系数平均上升约1.52%，此时，混合溶液传热系数达到最高值。其表面传热以单相液膜对流传热方式为主，分散剂Tween-20的添加降低了混合溶液表面张力，因纳米颗粒添加造成泡化效应中气泡的直径不断减小，同时分散剂的添加还增加了传热表面润湿性^[24]，因此混合溶液传热性能得到强化。其次，分散剂的添加改善了Al₂O₃纳米流体的稳定性，阻碍了纳米粒子簇团的产生和扩大，使得粒子在流体之间分布更加均匀，从而让能量在粒子间更加稳定和均匀传递，提高热传递效率，进一步提高了传热效果^[25,26]。

随着分散剂浓度的进一步增强，此时气泡的破碎速率逐步慢于生成速率，导致喷雾工质经过喷嘴后又形成大量气泡削弱传热，即分散剂Tween-20浓度超过最佳浓度水平后，热通量和冷却速率会因过量的小泡而降低。图7是添加分散剂后溶液的泡化情况。其次，非离子表面活性剂Tween-20存在长的、无序的非极性链，在浓度较低时具有稳定流体的作用，但当浓度过高时，过量的表面活性剂会在颗粒之间桥接，导致纳米颗粒聚结^[27]，从而恶化传热。

图7 实验中发泡情况Fig.7 Foaming situation in the experiment

4 结论

本工作以乙二醇-水溶液为基液进行Al₂O₃纳米流体喷雾冷却传热实验，研究了不同热流密度下，乙二醇质量分数、纳米颗粒质量分数、分散剂质量分数对喷雾冷却表面传热性能的影响规律，主要结论如下：

(1) Al₂O₃纳米流体喷雾冷却的传热系数随着乙二醇质量分数的增加而不断减小，其主要原因是溶液黏度增大使得雷诺数降低，影响喷嘴雾化效果。

(2) 在乙二醇溶液中添加Al₂O₃纳米颗粒，无法提高喷雾冷却的换热性能。在较低纳米颗粒质量分数下，流体表面传热系数随着Al₂O₃纳米颗粒质量分数增加呈现先减小，再小幅增加的趋势，这归因于前期泡化效应的抑制作用占主导，后期流体导热性能的增强作用占主导；但是随着纳米颗粒进一步增加，沉积效应的抑制作用也逐渐突显，在泡化和沉积效应的共同抑制作用下，流体表面传热系数将持续下降。

(3) 在乙二醇基Al₂O₃纳米流体中添加Tween-20分散剂时，较低质量分数的分散剂能够改善其喷雾冷却换热性能，但仍低于纯基液(不添加纳米流体颗粒)的换热能力；同样，较高质量分数的分散剂会使得纳米颗粒之间聚结，使得添加分散剂增强换热的能力逐步丧失。

略

Study on the heat transfer characteristics of nanofluid spray cooling with ethylene glycol aqueous solution as base fluid

Nianyong ZHOU ^1,² Yingjie ZHAO ¹Yang LIU ²Youxin ZOU ¹Guanghua TANG ¹Qingguo BAO ¹Wenyu LÜ ¹

1. School of Petroleum and Natural Gas Engineering, School of Energy, Changzhou University, Changzhou, Jiangsu 213164, China
2. Xinxiang Aviation Industry (Group) Co., Ltd., Xinxiang, Henan 453049, China

Abstract: In recent years, due to the improvement of power density, compact packaging and high performance requirements, the heat dissipation demand of high heat flux devices has increased significantly. In view of the above problems, this work plans to use the spray cooling technology to conduct heat transfer research on the Al₂O₃ nanofluid with ethylene glycol water as the base fluid, focusing on the analysis of the influence of the concentration of the base fluid, the concentration of nanoparticles, and the concentration of the added dispersant on the heat transfer performance of the working medium spray cooling at three different operating conditions of 300, 500, and 700 W. The experimental results show that due to the decrease of specific heat capacity and thermal conductivity and the deterioration of spray characteristics, the mass fraction of ethylene glycol increases from 30wt% to 80wt%, and the surface heat transfer coefficient of Al₂O₃ nanofluid solution decreases continuously, with an average decrease of 41.63%. The surface heat transfer coefficient of Al₂O₃ nanofluid shows a trend of first decreasing, then increasing, and then slowly decreasing with the increase of nanoparticle mass fraction. When the mass fraction of Al₂O₃ nanoparticles increases from 0 to 2wt%, the overall average surface heat transfer coefficient of Al₂O₃ nanofluid solution decreases by 6.94%. The deposition and bubbling effect are the main reasons for weakening the heat transfer. At the same time, the increase in the mass fraction of nanoparticles improves the thermal conductivity of the nanofluid solution, which to some extent enhances heat transfer. In addition, the addition of a low-quality non-ionic surfactant (Tween-20) can improve the foaming effect, making the heat transfer coefficient of spray cooling increase by about 1.52%, but still lower than that of pure base liquid; Adding a higher mass fraction of dispersant can cause aggregation between nanoparticles and further weaken the heat transfer performance of the thermal conductivity solution.

Keywords: spray cooling；glycol；nanoparticles；dispersant；heat exchange

引用本文：周年勇, 赵英杰, 刘阳, 等. 以乙二醇水溶液为基液的纳米流体喷雾冷却传热特性研究. 过程工程学报, 2024, 24(5): 514-522. (Zhou N Y, Zhao Y J, Liu Y, et al. Study on the heat transfer characteristics of nanofluid spray cooling with ethylene glycol aqueous solution as base fluid (in Chinese). Chin. J. Process Eng., 2024, 24(5): 514-522, DOI: 10.12034/j.issn.1009‑606X.223205.)

作者简介：周年勇，博士研究生，从事喷雾冷却、高热流密度散热及强化换热技术等方向研究 E-mail: zhounianyong@cczu.edu.cn；

基金信息：国家自然科学基金资助项目(编号：42020619)；江苏省研究生实践创新计划(编号：SJCX23-1579)

中图分类号： TK124

文章编号：1009-606X(2024)05-0514-09

文献标识码： A

收稿日期：2023-07-24

修回日期：2023-10-29

出版日期：2024-05-28

网刊发布日期：2024-06-06

END

http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI0MzM2MjgyOQ==&mid=2247530238&idx=2&sn=520b0b6d0eeb0f1337d55509bf065b4c

过程工程学报

《过程工程学报》(月刊)创刊于1976年，由中国科学院过程工程研究所主办、科学出版社出版。《过程工程学报》以过程工程科学为学科基础，重点刊登材料、化工、生物、能源、冶金、石油、食品、医药、资源及环境保护等领域中涉及过程工程的原创论文。

周年勇, 赵英杰, 刘阳, 等丨以乙二醇水溶液为基液的纳米流体喷雾冷却传热特性研究

1 前 言

2 实 验

2.1 实验系统

2.2 实验数据处理与误差分析

3 实验结果与讨论

3.1 纳米颗粒添加对基液热物性影响

3.2 乙二醇质量分数对纳米流体喷雾冷却传热性能的影响分析

3.3 纳米颗粒质量分数对纳米流体喷雾冷却传热性能的影响分析

3.4 分散剂质量分数对纳米流体喷雾冷却传热性能的影响分析

4 结 论