在3D打印微通道散热器中对纳米流体的流沸热传递性能进行实验性调查:一项比较研究
1School of Intelligent Manufacturing, Nanning University, Nanning 530004, China.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|July 25, 2025
概括
与Al2O3/R141b相比,石墨烯/R141b纳米流体在迷你通道散热器中提供了优越的热传输. 这项研究强调了石墨烯在高功率设备中增强冷却的潜力.
科学领域:
- 热传递热量转移的方法
- 纳米流体 纳米流体
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 高功率设备需要高效的冷却解决方案.
- 微通道散热器与纳米流体相结合,显示出热管理的前景.
- 在R141b中的石墨烯和Al2O3纳米粒子被研究为流程沸热传递.
研究的目的:
- 为了研究石墨烯/R141b和Al2O3/R141b纳米流体的沸热传递性能.
- 为了比较石墨烯与R141b中的Al2O3纳米颗粒的有效性.
- 为了确定最佳的质量度,以增强热传递.
主要方法:
- 使用超声波振动制备石墨烯/R141b和Al2O3/R141b纳米流体,其质量分数为0.01 wt%,0.05 wt%和0.1 wt%.
- 在3D打印的10个小道散热器中,对流程沸热传递的实验研究.
- 对不同纳米流体和度的热传递系数进行对比分析.
主要成果:
- 与纯R141b相比,石墨烯/R141b和Al2O3/R141b纳米流体都增强了热传递.
- 最大平均传热系数比纯R141b增加了35.4% (石墨烯) 和31.7% (Al2O3).
- 石墨烯/R141b的传热系数高于Al2O3/R141b,增长了19.7%.
结论:
- 纳米流体显著改善了微通道散热器中的热传递.
- 石墨烯/R141b表现出优于Al2O3/R141b的性能,这是由于其更高的导热率和表面积.
- 最佳性能在0.02%重量%的度范围内观察到,而更高的度可能会导致由于纳米粒子沉积而导致效率降低.
