纳米流体的研究进展
小尺度流体力学微流体和纳米流体的研究现状
小尺度流体力学微流体和纳米流体的研究现状小尺度流体力学是研究微观尺度流体行为的学科领域，主要关注微尺度下的流体运动、传热和质量传递等问题。
而微流体和纳米流体则是小尺度流体力学领域的两个重要分支，它们在生物医学、能源、环境等领域中有着广泛的应用。
本文将对微流体和纳米流体的研究现状进行综述。
一、微流体的研究现状微流体是指在微观尺度下流体的行为和性质，常用于研究微小通道中的流动、混合和反应等。
近年来，微流体领域的研究发展迅速，涉及到许多重要的技术和应用。
1.1 微流体的制备技术为了实现微流体的制备和控制，研究人员开发了各种微流体制备技术。
其中，微流控芯片是一种常见的制备工具，通过对微通道的设计和制备，可以实现对流体的精确调节和操控。
此外，还有基于纳米材料制备的微流体系统，如纳米孔阵列、纳米管道等，这些技术为微流体研究提供了更多的选择和可能性。
1.2 微流体的应用领域微流体技术在许多领域中都有着广泛的应用。
在生物医学领域，微流体技术可以用于细胞培养、药物筛选、基因测序等方面；在化学分析领域，微流体技术可以实现对微量样品的快速分析和检测；在环境监测领域，微流体技术可以用于水污染监测、大气分析等方面。
此外，微流体技术还在能源、材料科学等领域得到了广泛应用。
二、纳米流体的研究现状纳米流体是指纳米颗粒或纳米结构相互作用下的流体行为，它的研究对于传统流体力学的发展具有重要意义。
纳米流体的研究充满了挑战，但也带来了许多新的机遇。
2.1 液体纳米流体液体纳米流体是指纳米颗粒悬浮在液体介质中的流体体系。
研究人员通过调控纳米颗粒的浓度、尺寸和形状等因素，成功实现了对液体纳米流体的调控和控制。
在此基础上，液体纳米流体被广泛应用于催化、能源存储等领域。
2.2 气体纳米流体气体纳米流体是指纳米尺度下气体的流动行为，研究气体纳米流体对于理解纳米尺度下气体的传输和输运行为具有重要意义。
目前，研究人员通过模拟和实验等手段，对气体纳米流体的性质和行为进行了深入研究，并在气体分离、气体传感等方面取得了一定的进展。
生物医学中微纳米流体研究的新进展与挑战
生物医学中微纳米流体研究的新进展与挑战随着科技的飞速发展，人类对医疗健康的需求也在不断提升。
生物医学是目前医疗领域研究的热点之一，而微纳米流体作为研究手段的新进展，广泛应用在生物医学领域之中，能有效帮助科研人员探索生物学及医学的未知领域。
一、概述微纳米流体技术是指通过微观和纳米尺度上的流体动力学原理，研究流体在微米和纳米结构中的变化和行为。
近年来，该技术已经被广泛应用于生物医学领域中，包括药物输送、细胞分析、组织工程等领域。
微纳米流体技术研究领域难度较高，但是具有很高的应用价值。
二、微纳米流体技术在生物医学领域中的应用1. 药物输送：微纳米流体技术可以将药物精准地输送到患处，避免了药物在整个机体中的扩散，减轻了不必要的副作用。
同时，药物在微纳米流体中的精准输送也能够提高药物的疗效。
2. 细胞分析：微纳米流体技术能够精确控制微量流体的流动，能够将细胞分离和分析。
这种分析方法能够精确测量细胞内部物质的含量和属性，同时也可以帮助寻找细胞之间的相互作用。
3. 组织工程：微纳米流体技术能够创造大约与自然细胞尺寸相同的微纳米流通道，为细胞的生长和分化提供合适的环境，促进组织工程的发展。
三、微纳米流体技术的挑战1. 技术难度大：微纳米流体技术研究领域难度较大，需要熟练掌握物理、化学、生物学等多学科的知识，同时需要有较强的实验技能和创新能力。
2. 设备复杂：微纳米流体技术的实验环境要求非常苛刻，需要高精度的仪器设备和稳定性好的实验室条件，这些对于每一个研究者都是一个非常大的负担。
3. 数据处理复杂：微纳米流体技术自身的优势在于其显微、高通量、高灵敏、快速给生物体系设置相应的环境等诸多特点，但同时因其对管壁与材料的物理性质、化学性质、表面摩擦力等的敏感，若要获得合理的实验结果需对数据进行深入剖析和准确处理。
四、总结微纳米流体技术作为生物医学研究领域的新进展，为医学研究人员提供了可靠的手段。
但技术的提高和难度也需要身处其中的科研人员借助精湛的专业技能与快速创新意识，逐步突破技术难关，不断推动生物医学领域的发展。
纳米流体在生物医学领域的应用研究
纳米流体在生物医学领域的应用研究引言纳米技术作为一种新兴的领域，对生物医学领域的应用具有巨大的潜力。
纳米流体是纳米技术在流体研究中的一项重要成果，其微小尺度和独特的性质使其在生物医学领域具有广泛的应用前景。
本文将重点介绍纳米流体在生物医学领域的应用研究进展，包括纳米流体在生物成像、药物传递和生物传感等方面的应用，以及其在未来可能的发展方向。
纳米流体在生物成像中的应用医学影像技术的发展与挑战医学影像技术在疾病诊断和治疗中起着重要的作用。
然而，传统的医学影像技术在分辨率、对比度和灵敏度等方面存在一定的限制。
纳米流体作为一种新型的探针，可以显著提高生物成像技术的效果。
纳米流体在核磁共振成像中的应用核磁共振成像（MRI）是目前常用的一种生物成像技术，但其分辨率受限于对比剂的性能。
纳米流体具有超磁性，并可通过调节其粒子大小和液滴表面改善对比度。
纳米流体作为核磁共振对比剂可以显著提高MRI的分辨率和灵敏度，从而提高诊断准确性。
纳米流体在光学成像中的应用光学成像是生物医学中常用的成像技术之一，通过测量光的反射、散射和吸收等信息来获取图像。
纳米流体具有特殊的光学性质，如表面等离子共振和荧光发射，可以用于增强图像的对比度和分辨率。
通过将纳米流体标记到靶向细胞或组织上，可以实现对特定生物分子的准确检测和诊断。
纳米流体在药物传递中的应用目前药物传递技术的局限性传统的药物传递技术在递送药物到目标组织时存在许多挑战，如低透过率、生物不稳定性和非特异性等问题。
纳米流体作为一种新型的载体，可以克服这些问题，实现精确的药物传递。
纳米流体在靶向治疗中的应用纳米流体可以通过调整表面性质和粒子大小，使其在体内靶向特定的组织或细胞。
通过包装药物到纳米流体中，可以实现药物在体内的准确释放，提高药物的治疗效果，并减少对健康组织的损伤。
纳米流体在基因传递中的应用基因治疗是一种新兴的治疗方法，可以通过递送基因修复缺陷或调节细胞功能。
纳米流体可以作为基因传递的载体，将修复基因或调控基因封装进纳米流体中，通过靶向输送到特定组织或细胞，以实现精确的基因治疗。
微纳米流体力学研究进展与应用前景
微纳米流体力学研究进展与应用前景随着科学技术的持续不断的发展，微观领域的研究越来越受到人们的重视，其中微纳米流体力学是一个引人注目的领域。
它涉及了很广泛的研究领域，包括工程学、生物学、化学和物理学等，其研究成果和应用前景在科学界和工业界都备受瞩目。
一、微纳米流体力学的相关背景微纳米流体力学是研究微观流体现象的一门交叉学科，它主要研究物质在微米甚至纳米级别下的流动、传热、物质转移和反应等现象。
随着科技的进步和微纳米制造技术的发展，微观领域中越来越多的微纳米结构和器件开始被开发和应用。
而这些微纳米器件和结构中的流体现象已经成为一个重要的研究方向。
微观领域内的流体现象受到了较大的且不易预测的表面张力、纳米粘弹性和较大的比表面积以及宏观领域内缺失的经典统计物理变量的影响。
另外，微观领域内的热和质量传递通常也表现出非常奇特和独特的行为，例如微比例尺下的纳米级流体的热传递以及液体分子扩散行为。
二、微纳米流体力学的研究进展微观领域的流体研究始于20世纪70年代，最初是基于微硅管的实验技术和数值模拟。
20世纪80年代，研究者应用光学技术和集成电路制造技术，成功地实现了微流控技术的开发和应用。
随着计算机科学和纳米制造技术的迅速发展，微型流体动力学领域得到了更深入的研究。
近年来，该领域的研究已经开始向更加复杂和细致的方向发展。
研究者对微纳米流体力学的探索涵盖了不同的范围，如微纳米流体驱动、悬浮在毛细管、微流体芯片和液滴动力学、微流体特征与控制、纳米流体的流动起伏、分子力学、热力学、气体的分子动力学等。
同时，相关的微观领域流体现象的理论模型、数值模拟和实验研究也相继涌现。
三、微纳米流体力学的应用前景微纳米流体力学领域的研究成果和应用前景在工业、医学和生物领域中都十分广泛。
例如，微纳米流体技术已经被应用于药物筛选、基因测序、生命科学和生物医学工程等领域。
在这些领域中，微纳米流体技术不仅可以大幅提高实验效率和降低成本，而且能够提供更准确的分析结果。
纳米流体在微液滴传输中的应用研究
纳米流体在微液滴传输中的应用研究一、引言液滴是微纳米尺度下流体运动的基本单位，其在科学、技术、医药等领域都有广泛应用。
传统的液滴传输技术往往受到表面张力等限制，无法满足精度和效率的要求。
而随着纳米科学的发展，纳米流体已成为新一代液滴传输技术的关键技术之一。
纳米流体能够通过调控表面张力、粘滞性等特性实现对液滴的控制，从而实现高精度、高效率的液滴传输。
本文将重点介绍纳米流体在微液滴传输中的应用研究进展。
二、纳米流体的基本概念纳米流体是指尺寸在数纳米至几百纳米范围内的流体，其在表面、尺寸、形态、结构等方面均表现出与传统流体不同的特性。
其表面张力低、粘滞性强、表面积大等特点使得液滴在其上的传输表现出一系列奇特现象，如完全弥散、吸附自行运输、自组装等。
纳米流体中的纳米粒子、分子链等物质具有大比表面积、量子限制效应等特性，进一步增强了纳米流体在微液滴传输中的优异表现。
三、纳米流体在微液滴控制中的应用研究1.表面张力调控传统的表面张力调控技术主要通过使用表面活性剂等物质改变液滴表面张力，但其效果受到表面活性剂结构、浓度、环境等因素的影响，且易引起环境污染等问题。
而纳米流体中的表面活性剂粒子分布均匀、更易形成薄膜，且呈现出变形韧性等特性，使得纳米流体能够更加精准、高效地调控液滴表面张力。
研究表明，利用纳米流体对液滴表面张力的调控，可实现对液滴的精确定位、固定、运输等控制。
2.粘滞性调控细微的流体粘滞性在微液滴运输过程中也扮演着非常重要的角色。
传统的粘滞性调控技术往往采用通过改变液体的温度等方式实现，其精度和效率受限。
而纳米流体中的分子链构成的网络结构、自组装等特性，使得纳米流体拥有与众不同的粘滞性表现。
研究表明，利用纳米流体对液滴粘滞性的调控，可实现液滴颜色、形状、渗透性等方面的控制。
3.自组装指导纳米流体中的纳米物质具有自组装的特性，其会在液滴表面形成特殊结构，例如囊泡、微球等，从而使得液滴运输和排布变得更加易于控制。
纳米流体研究进展
纳米流体研究进展摘要：纳米流体作为一种新型换热工质展现出异常良好的换热性能和良好的稳定性目前，人们对于纳米流体的研究还不够深入，纳米流体各种特性的机理尚不清楚。
进一步开展纳米流体各种特性的机理研究，有助于加深人们对纳米流体的认知，能够促进纳米流体的工程应用，是非常有意义的工作。
本文综述了纳米流体制备、纳米流体的稳定性、传热特性、导热系数研究进展。
并对其在应用上作出了展望。
关键词：纳米流体；稳定新；传热特性；导热系数1引言：随着科学技术的飞速发展和能源问题的日益突出，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一些特殊条件下的传热与冷却要求，低传热性能的换热工质已成为研究新一代高效传热冷却技术的主要障碍。
随着纳米科学与技术的进步，纳米尺度材料和技术越来越多地进入强化传热工作者的视野。
1995年美国Argonne国家实验室的Choi等[1]率先提出了纳米流体的概念。
所谓纳米流体，是指以一定的方式在液体介质中添加纳米粒子或纳米管而形成的悬浮液。
纳米流体与传统换热介质相比，在增强传热方面有着优良的特性。
研究表明：纳米流体能显著提高传统换热介质的导热系数[2]。
此外纳米流体在氨水鼓泡吸收实验中也表现出了很好的强化氨气吸收效果。
制备导热系数高、换热性能好、传质效果强的纳米流体也必定会促进其在能源、化工、微电子、信息等领域的发展[3]。
纳米流体概念的提出给强化传热技术的研究带来了新的希望。
开展纳米流体强化传热机理研究，搞清楚影响纳米流体强化传热的主要因素，对于促进纳米流体在传热领域的应用有重要的意义。
基于此，本文主要从纳米流体制备、纳米流体的稳定性、传热特性、导热系数等方面的最新进展及存在的问题进行叙述。
2纳米流体的制备关于纳米流体的制备，己有许多相关综述可以参考，文献中采用的制备方法主要有两步法和一步法[4, 5]：两步法是最为便利、经济的制备方法。
纳米粉体工业已经较为成熟，可以通过物理或化学方法制备出金属或非金属的纳米颗粒、纳米管等纳米材料。
《2024年微管道中纳米流体流动及传热研究》范文
《微管道中纳米流体流动及传热研究》篇一一、引言在科技日益发展的今天，微纳米技术的发展与纳米科学技术的广泛应用正引发科研人员极大的关注。
这其中，关于微管道中纳米流体流动与传热的研究尤为重要。
微管道的尺度缩小为纳米级别，为流体的流动与传热提供了全新的研究平台。
本文旨在深入探讨微管道中纳米流体的流动特性及其传热机制，为进一步优化微纳流体技术提供理论支持。
二、微管道中纳米流体的流动特性1. 纳米流体的定义与特性纳米流体是一种新型的流体材料，其基本特性在于其内部含有纳米级别的固体颗粒。
这些颗粒的尺寸远小于传统流体的颗粒，因此具有独特的物理和化学性质。
在微管道中，这些纳米颗粒的分布和运动对流体的整体流动特性产生重要影响。
2. 流动特性分析在微管道中，由于尺度效应和表面效应的作用，纳米流体的流动特性与传统的流体有很大的差异。
流体的速度分布、粘度变化、剪切力分布等因素均需重新考量。
研究人员利用高精度的实验设备与计算流体动力学模型（CFD）等手段，对这些特性进行深入的分析和研究。
三、微管道中纳米流体的传热机制1. 传热特性的影响因素微管道中的纳米流体由于其高比热容和优良的热导率，具有显著的传热特性。
其传热性能受多种因素影响，包括纳米颗粒的种类、大小、形状以及浓度等。
此外，流体的流动状态和微管道的材质和结构也对传热效果有重要影响。
2. 传热机制的研究方法研究人员通过实验研究和数值模拟两种方式对微管道中纳米流体的传热机制进行研究。
实验研究通过观察和分析流体的温度分布、热流密度等参数，揭示其传热机制。
数值模拟则通过建立复杂的物理模型，模拟流体的传热过程，从而预测和解释实验结果。
四、研究进展与展望随着科技的发展，微管道中纳米流体的流动与传热研究已经取得了显著的进展。
研究者们通过多种方法，揭示了纳米流体在微管道中的流动特性和传热机制。
同时，新的研究方法和手段也不断涌现，如高精度测量技术的开发、新的数值模拟算法等，这些都为深入研究提供了强大的技术支持。
微纳米流体力学的研究与应用
微纳米流体力学的研究与应用随着纳米科技的快速发展，微纳米流体力学作为一个新兴领域引起了广泛的关注和研究。
微纳米流体力学研究了在微观和纳米级别上液体行为的特性和运动规律。
本文将介绍微纳米流体力学的基础理论和当前的研究进展，并探讨其在生物医学、能源和环境等领域中的广泛应用。
一、微纳米流体力学的基础理论微纳米流体力学的基础理论主要涉及纳米尺度下液体流动的描述与解析、表面张力和毛细现象等。
斯托克斯方程和纳维-斯托克斯方程是微纳米流体力学中常用的描述流动的方程。
此外，分子动力学模拟和格子气模型等数值方法也被广泛应用在微纳米流体力学的研究中。
二、微纳米流体力学的研究进展近年来，微纳米流体力学领域取得了许多重要的研究成果。
一方面，研究者们对于微纳米流体的混合、分离、传输等行为进行了广泛的实验和理论研究。
另一方面，利用微纳米流体力学的原理和方法，开发了一系列新的微流体芯片和纳米器件，用于生物分析、药物传输和化学合成等领域。
三、微纳米流体力学在生物医学领域的应用微纳米流体力学在生物医学领域有着广泛的应用前景。
例如，微流控技术可以实现高通量的细胞分析和筛选，对于疾病的早期诊断和治疗具有重要意义。
此外，微纳米流体力学还可用于药物传输系统的设计和优化，提高药物的疗效和生物利用度。
四、微纳米流体力学在能源领域的应用能源领域是另一个微纳米流体力学应用的重要领域。
通过研究微纳米尺度下的流体传输和界面现象，可以提高能源转换效率和储存技术的可行性。
例如，利用微纳米流体力学的原理设计新型的纳米材料和纳米结构，提高太阳能电池和燃料电池的能量转换效率。
五、微纳米流体力学在环境领域的应用微纳米流体力学还在环境领域中发挥着重要作用。
通过研究微纳米尺度下的流体与固体界面的相互作用，可以开发出高效的污染物检测和净化技术。
此外，微纳米流体力学原理也可被用于设计新型的过滤材料和水处理技术，降低水资源的浪费和环境污染。
六、结论微纳米流体力学作为一个新兴领域，已经在生物医学、能源和环境等多个领域展现出巨大的应用潜力。
纳米流体的合成及应用的研究进展
纳米流体的合成及应用的研究进展纳米流体具有导电性、催化活性等特性，离子液体有宽电化学窗口和导电性，以两者合成的离子液体基纳米流体在生物医学、光催化、电化学等领域有着广阔的应用。
本文介绍了纳米流体常用的两种制备方法，并讨论了各制备方法的优缺点。
标签：离子液体；纳米流体纳米流体自20世纪90年代提出后广受关注，离子液体基纳米流体是离子液体及纳米材料在一定条件下用特定方法合成的复合物，不仅具有离子液体的性质，也具有纳米流体的性质。
离子液体因其特性，能够对纳米粒子进行表面修饰，并且能够阻止纳米粒子团聚特性，为纳米流体的合成提供了新的研究方向，离子液体基纳米流体的研究逐渐被报导。
目前较成熟制备纳米流体的方法有：一步合成法和两步合成法。
1 一步合成法一步法是直接在纳米颗粒制备的同时把金属颗粒沉积到液体基质中。
一步法中，纳米颗粒通过气相沉积制得再混溶于基液中。
此方法制得的流体中纳米微粒稳定且粒径小，分散性好并不易团聚，不加分散剂也能长期稳定。
能用在金属纳米流体的合成，但是此方法条件苛刻，要求在低蒸气压条件下且必须在流体介质中反应。
此方法适用于对纯度要求高的少量產物合成，但是此法产量低且对设备要求高，不适合工业化生产。
2 两步合成法两步法是将纳米微粒的制备与流体的合成过程分开首先，是目前比较普遍的合成方法。
主要采用气相沉积法或别的方法如机械球磨法和化学还原法，将制备出的纳米颗粒，通过超声、搅拌、加入分散剂等其他方法，使纳米颗粒稳定、均匀地分散到基液中。
由于纳米微粒制备的技术日趋完善已达工业化水平，使得两步法在工业中应用有明显优势。
两步法合成纳米流体的缺点就是，制得的纳米流体不够稳定，还需要不断研究改善。
合成纳米流体后，需要对其稳定性、形貌、性质等进行表征。
表征纳米流体的方法主要有：通过扫描电镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对纳米颗粒大小及形貌进行表征，此方法需要将纳米颗粒分离，在分离过程中会造成纳米微粒形貌改变以及因为分子间的范德华力发生团聚现场。
《微管道中纳米流体流动及传热研究》范文
《微管道中纳米流体流动及传热研究》篇一一、引言随着纳米科技的快速发展，纳米流体作为一种新型的传热介质，因其高导热性、良好的稳定性和较大的比表面积等特性，在微管道流动与传热领域得到了广泛的研究和应用。
微管道中纳米流体的流动及传热研究，不仅有助于理解纳米流体在微观尺度下的流动规律和传热机制，还能为纳米流体的实际应用提供理论依据和技术支持。
二、微管道中纳米流体的流动特性1. 流动模型微管道中纳米流体的流动受多种因素影响，包括流体本身的物理性质、管道尺寸、形状以及流动条件等。
为了准确描述纳米流体在微管道中的流动特性，研究者们建立了多种流动模型。
这些模型主要基于纳米流体的导热系数、粘度等物理性质，以及微管道的几何尺寸和形状进行描述。
2. 流动特性分析在微管道中，纳米流体的流动特性主要表现为层流和湍流两种形式。
在层流状态下，纳米颗粒在流体中呈现有序排列，有利于提高传热效率。
而在湍流状态下，纳米颗粒的随机运动增强了流体与管道壁面的热量交换。
此外，纳米流体的粘度、表面张力等物理性质也会对流动特性产生影响。
三、微管道中纳米流体的传热特性1. 传热机制微管道中纳米流体的传热机制主要包括对流换热和导热。
对流换热主要发生在流体与管道壁面之间，而导热则主要发生在纳米颗粒之间以及纳米颗粒与流体之间的热量传递。
此外，纳米流体的高导热性和较大的比表面积也有助于提高传热效率。
2. 传热特性分析纳米流体的传热特性受多种因素影响，包括纳米颗粒的种类、浓度、大小以及形状，流体的物理性质（如导热系数、粘度等），以及微管道的几何尺寸和形状等。
通过实验和数值模拟等方法，研究者们发现纳米流体的传热性能在一定范围内随着纳米颗粒浓度的增加而提高，但当浓度过高时，纳米颗粒之间的团聚现象会降低传热效率。
四、研究方法及进展1. 实验研究实验研究是微管道中纳米流体流动及传热研究的重要手段。
通过搭建实验平台，研究者们可以观察纳米流体在微管道中的流动状态，测量传热性能等相关参数。
纳米流体的制备和应用研究
纳米流体的制备和应用研究纳米流体是一种具有非常小粒径的颗粒状物质，其粒径通常在1至100纳米之间。
这种物质在生物医学、能源、电子技术和环境科学等领域具有广泛的应用前景。
本文将介绍纳米流体的制备方法和应用研究进展。
一、纳米流体的制备方法1. 溶胶凝胶法溶胶凝胶法是一种将溶解的金属盐溶液与表面活性剂混合，然后经过涂层、干燥、加热等步骤制备纳米流体的方法。
这种方法可以制备纳米银、纳米二氧化钛、纳米氧化铝等不同类型的纳米流体。
2. 超声波辅助方法超声波是可以产生剧烈的机械震动和高温高压的一种物理方法，可以利用它来制备纳米流体。
超声波辅助方法具有操作简便、高效快速等优势，常用于制备纳米氧化钨、纳米碳等纳米流体。
3. 纳米粒子的还原方法金属离子还原法是一种将溶解的金属盐或化合物溶液与还原剂混合，形成金属纳米粒子的方法。
这种方法常用于制备纳米铜、纳米铁、纳米银等纳米流体。
二、纳米流体的应用研究进展1. 水净化纳米流体在水净化中具有很好的应用前景。
研究表明纳米铁流体能够有效地去除水中污染物，如重金属离子、无机物和有机物等。
此外，纳米氧化铝流体还可用于去除水中氟离子。
2. 生物医学纳米流体在生物医学中的应用非常广泛，其中最为热门的是纳米银流体。
这种流体因具有较强的抗菌作用，在医疗器械、口腔护理、消毒等方面被广泛应用。
同时，纳米银流体也可用于肿瘤治疗，其针对肿瘤靶向性好，对肿瘤细胞具有较强的杀伤作用。
3. 能源技术纳米流体在能源领域的应用主要是针对太阳能电池、燃料电池、复合材料等方面。
研究表明，纳米二氧化钛流体作为太阳能电池的光催化剂，能够大大提高电池的转换效率。
此外，纳米铁流体还可用于燃料电池的催化剂。
4. 电子技术纳米流体在电子技术中也有着广泛的应用。
研究表明，纳米碳流体具有较高的导电性和热导性，适用于生产纳米电子器件。
同时，纳米硅流体也可用于生产半导体芯片。
三、总结纳米流体是一种常见的纳米粒子状物质，其制备方法多样化，应用领域也非常广泛，涉及到生物医学、能源、电子技术和环境科学等多个领域。
微纳米流体动力机制研究及其应用
微纳米流体动力机制研究及其应用微纳米流体动力学作为一门新兴的研究领域，近年来备受关注。
它能够研究微观尺度下的流体运动，揭示微纳米尺度下流体的行为与物理特性，具有多种应用前景。
本篇文章将详细探讨微纳米流体动力学的研究进展，以及它在各种领域中的应用。
一、微纳米流体动力学研究进展1、微纳米流体动力学基础微纳米流体动力学是将流体力学描述应用于微尺度下的研究领域。
它具有很强的交叉性和综合性，涉及流体力学、材料科学、物理学等多学科。
微纳米流体动力学的物理机制和主要力学过程包括粘性流动、微观湍流、扩散、电动现象等，这些过程都需要通过建立数学模型进行描述。
2、微纳米流体动力学模型微纳米尺度下，流体与物体间的相互作用相对于流体惯性力更加显著。
因此，微纳米流体动力学模型中通常采用了斯托克斯方程，把重力、惯性等因素的影响降到最小，从而聚焦于粘性流动等现象。
此外，利用计算流体力学或分子动力学等方法对微纳米流体动力学过程进行研究也已成为了研究热点。
这些方法在解决大规模流动和复杂几何的微纳米流体动力学问题上具有独特的优势。
3、微纳米流体动力学研究的应用微纳米流体动力学研究的应用十分广泛，可以涉及到生产、制造、生命科学等多个领域。
在制造方面，利用微纳米流体动力学研究可以帮助设计出高效、可靠的微流控器件。
微流控器件的设计和制造非常重要，可以用于研究化学反应、生物分析等。
在生命科学方面，利用微纳米流体动力学研究可以对细胞、蛋白质、DNA等进行分析。
通过操纵微尺度下的生物分子，可以快速实现自动化分析操作，提高分析效率。
此外，研究微纳米流体动力学还可以揭示和分析分子水平上的生物方式和生命现象，有助于增强我们对生物现象的认识。
二、微纳米流体动力学的应用1、压电换能器压电换能器是一种利用机械变形作用下压电材料的极化电场特性来实现能量转换的智能传感器。
为增强传感器的性能，逐渐将压电换能器精度向微纳米尺度领域内推进。
微纳米压电换能器具有更高的导电率、更好的可靠性、更大的灵敏度等优势。
纳米流体力学研究中的新进展及应用
纳米流体力学研究中的新进展及应用近年来，纳米科学的不断发展与进步已经成为了当代科技领域的一道亮丽风景线。
纳米领域的不断发展为科技提供了更为广泛的应用场景，同时也促进了纳米材料的研究和应用的不断深入。
其中，纳米流体力学研究作为纳米材料的重要组成部分，其研究成果和应用也逐渐引起了人们的广泛关注和深入探究。
纳米流体力学是对流体的微观性质进行研究的学科，其主要研究对象为深层次的物理和化学过程，如分子间的相互作用、表面现象、粘度、渗透性、扩散等等。
近年来，随着仪器和技术的完善与进步，纳米流体力学的研究也日趋深入，研究领域也逐渐拓宽。
在这样一个背景下，纳米流体力学的新进展和应用越来越受到关注，并且有望成为未来的技术热点。
首先，纳米流体力学的新进展主要集中在纳米颗粒的应用上。
通过对纳米颗粒的研究，可以取得一系列能够改变其物理和化学性质的研究成果。
例如，对于聚合物纳米颗粒的研究，可以通过微观的改变其颗粒形貌和交联网络结构，进而改变其磁性、光学性和生物相容性等。
这种方法可以为制备出更为高效、多功能的纳米材料提供一种重要而可靠的途径，应用前景十分广泛。
此外，还有一些操控纳米结构的新方法被进行研究。
例如，基于电场操控的微流控技术和光驱动的纳米机器人等，可以实现对微观世界进行更为高效和精确的控制。
其次，随着更多的技术应用到纳米流体力学研究中，其应用拓展也越来越广泛。
例如，利用纳米管的过滤作用和出色的分子稀释性等优势，纳米过滤技术在水处理、分子筛、药物分离、电解等领域有着广泛的应用前景；基于纳米器件的纳米流控芯片在医学、生物材料等领域也开始成为研究热点，实现了更为高效、快捷和低成本的实验方法；利用电泳的原理，在纳米颗粒的制备和操控中也有了广泛应用。
最后，纳米流体力学研究还可以与其他学科与技术相互结合，打造出更为高效、智能、多功能的纳米材料和技术。
例如，将纳米流体力学与纳米自组装技术相结合，制备出更为复杂的纳米结构；将纳米流体力学与物理化学、材料科学等学科相结合，研究分子间的相互作用和表面现象，实现对微观世界的更为深入地认识。
纳米流体力学的研究进展
纳米流体力学的研究进展纳米流体力学是指研究微观尺度下的流体性质和行为的一门学科。
它的研究对象是纳米级别的流体介质，如生物体内的细胞、血液、淋巴液和纳米技术中的液体晶体、纳米粒子悬浮液等。
纳米流体力学在生物医学、纳米材料和纳米技术领域有着广泛的应用。
纳米流体力学研究的关键是了解纳米流体的物理化学性质和流体行为。
这需要使用一些先进的实验手段和计算方法。
最近几年，很多研究者致力于纳米流体力学的深入探究，取得了许多重要的进展。
一、纳米流体力学的研究进展1. 纳米流体的制备技术纳米流体的制备技术对纳米流体力学的研究具有重要的意义。
目前，主要的纳米流体制备技术包括机械法、化学法、物理法等。
机械法是指通过机器剪切或受力破碎等方式制备纳米流体，例如高压均质法。
化学法是指通过化学反应合成纳米流体，例如反应沉淀法和电化学法。
物理法是指利用物理场如激光、电磁场等来制备纳米流体，例如激光蒸发等。
这些技术可以有效地制备出不同尺寸和结构形态的纳米流体，从而为纳米流体力学的研究提供了充分的样品。
2. 纳米流体的物理化学性质纳米流体的物理化学性质对其流体行为的理解和预测有着重要的影响。
目前，研究者对纳米流体的表面张力、黏度、热容量、热导率等物理性质进行了许多研究。
例如，研究者发现了抑制黏度变化的纳米粒子团聚和表面修饰的影响因素，同时发现了一些新型的减少黏度的方法。
3. 纳米流体行为的研究纳米流体的流体行为对其在生物医学和纳米技术领域的应用有着重要的影响。
研究者通过大量的实验和模拟，探究了纳米流体的流变学行为、湍流流动、热传递等。
例如，控制湍流流动的粘性湍流现象是一种新型的流体控制方法，对纳米粒子悬浮液的分散和分离有着广泛的应用。
二、纳米流体力学的未来研究方向纳米流体力学的研究还有许多待解决的问题，需要未来研究者进一步探究。
以下是一些可能的研究方向：1. 研究纳米流体与固体界面相互作用的性质和影响因素。
2. 探究纳米流体行为的临界点和相变现象。
纳米流体力学的研究现状和应用
纳米流体力学的研究现状和应用随着纳米科技的迅速发展，纳米流体力学理论的研究也日趋重要并且受到研究者的广泛关注，因为在纳米尺度上，两个相邻的表面之间的距离甚至比普通液体分子直径还小，其分子间相互作用力对流体特性的影响会变得非常明显。
因此，对于纳米流体力学的研究具有重要的科学意义和应用价值。
1. 纳米流体力学的研究现状目前，纳米流体力学的研究已经成为一个跨学科的研究领域，吸引了物理学、化学、数学、材料科学等领域的研究者。
纳米流体力学主要研究纳米尺度下流体的流动特性与介观尺度分子相互作用的关系，其研究内容包括纳米流体的微观结构、热力学性质、动力学行为等。
纳米流体力学的主要研究手段是计算模拟和实验研究。
计算模拟可以通过分子动力学模拟、蒙特卡罗模拟等方式，对纳米流体的结构和性质进行深入研究，以此能够进一步发掘纳米尺度下各种力学现象的规律和特性。
此外，实验研究也是纳米流体力学研究不可或缺的一部分，它通过各种复杂的实验技术可以直接测量和观察纳米流体的行为，从而为理论模型和计算方法提供有效的验证和改进。
2. 纳米流体力学的应用纳米流体力学的研究不仅有重要的理论意义，还具有广泛的实际应用价值。
以下是纳米流体力学的一些应用方面：(1) 生物医学应用纳米流体力学在生物医学领域的应用领域非常广泛，例如，通过研究纳米尺度下的药物输送系统，可以找到更加有效的药物输送方法。
同时，纳米流体力学的研究可以帮助了解生物分子之间的相互作用机制，从而能够开发出更加准确的检测方法。
(2) 能源材料应用纳米流体力学研究可以为不同领域的能源材料的开发提供重要参考。
例如，在新能源领域，纳米流体力学的研究可以提高太阳能电池的效率，并可以开发出更加高效的能源储存器。
(3) 纳米加工技术纳米流体力学的研究可以为纳米加工技术提供重要参考。
例如，在微电子制造领域，纳米流体力学的研究可以为制造更小、更准确的电子元器件提供技术支持。
(4) 环境治理纳米流体力学的研究对于环境污染的治理也有一定的帮助。
微流体与纳流体技术的研究进展
微流体与纳流体技术的研究进展引言微流体与纳流体技术是一门涉及微尺度流体行为的研究领域，它旨在理解和控制微观尺度下流体的性质和行为。
随着纳米技术的发展，微流体与纳流体技术在领域中的应用越来越广泛，包括生物医学、生物传感、化学分析等方面。
本文将介绍微流体与纳流体技术的研究进展，并探讨其在不同领域的应用。
1. 微流体与纳流体技术的概念和原理1.1 微流体技术微流体技术主要研究微米尺度下液体在微通道中的行为和性质。
微流体技术的研究对象是微液滴、微流体、微颗粒等微米尺度下的流体物理现象。
微流体技术通过微通道、微阀门、微泵等微器件对微观流体进行控制和操作，实现对流体的精确控制和分析。
1.2 纳流体技术纳流体技术研究纳米尺度下流体的行为和性质。
纳流体技术涉及到纳米级流体通道的制备和性能研究，以及纳米材料在流体中的输运和动力学行为。
纳流体技术可以通过纳米管道、纳米孔隙等纳米结构实现对纳米尺度下流体的控制和分析。
2. 微流体与纳流体技术的关键技术及应用2.1 微流体技术的关键技术2.1.1 微流控芯片制备技术微流控芯片是微流体技术的关键设备。
微流控芯片制备技术包括软光刻、硅基微加工、喷墨打印等技术，用于制造微米级别的微通道和微结构。
2.1.2 微流体控制技术微流体控制技术包括液滴生成、混合与分离、操纵和检测等技术，用于实现对微液滴和微流体的精确操控和操作。
2.1.3 微流体传感技术微流体传感技术用于检测微流体中的物理和化学参数。
常用的微流体传感器包括微电极阵列、微型输液器等，可用于实时监测微流体中的温度、压力、pH值等参数。
2.2 纳流体技术的关键技术2.2.1 纳米材料制备技术纳流体技术涉及到纳米材料在流体中的应用，因此纳米材料的制备技术是纳流体技术的关键。
纳米材料制备技术包括溶胶-凝胶法、热蒸发法、气相沉积法等，用于制备具有纳米尺度特性的材料。
2.2.2 纳米流体通道制备技术纳流体技术中的纳米流体通道制备技术是关键。
纳米流体的研究现状及其应用
纳米流体的研究现状及其应用随着纳米科技的不断发展，纳米流体也成为当前研究热点之一。
纳米流体是指在纳米尺度下流动的流体，它具有比一般流体更强的表面和界面效应，以及更高的比表面积和化学反应活性。
纳米流体的研究不仅有助于深入理解微纳尺度下的流体力学和传热传质规律，还有很多的应用前景，比如生物医学、化学反应、石油开采等领域。
一、纳米流体的性质纳米流体的特殊性质主要来自两个方面：表面效应和量子效应。
表面效应是指当物体的尺寸缩小到纳米尺度时，其表面积与体积的比值增大，表面吸附的现象增强，表面张力也会发生变化。
而量子效应则是指当粒子的尺寸越小，其波长与粒子间距的相对大小越大，从而产生量子力学效应。
这些特殊性质导致纳米流体的运动规律和热力学性质与宏观流体的不同。
二、纳米流体的研究进展纳米流体的研究已经涉及到了各个领域，尤其是微纳尺度的流体力学和热传导研究方面，例如微通道流体力学、纳米流体传输和分离、纳米流体传热等。
其中微通道流体力学是目前较为活跃的领域之一。
微通道具有高比表面积和流阻损失小的特点，可应用于微流控芯片、微反应器、纳米电池、微电子冷却等。
此外，纳米流体在生物医学、油田开采、水处理等领域也有广泛的应用。
在生物医学上，纳米流体可以用于药物输送、肿瘤治疗和影像学诊断。
在油田开采中，纳米流体可以改进油井回注效果和增加油田采收率。
在水处理领域，纳米流体可以用于海水淡化、废水处理和水垢控制等。
三、纳米流体的未来发展随着纳米技术的不断发展，纳米流体的研究也将会得到更进一步的推广和应用。
未来纳米流体的应用方向也将更加多元化，比如在太阳能电池、环境治理、食品加工等领域的应用将更为广泛。
同时，在纳米流体的制备、性能调控和动力学研究方面仍然存在很多挑战和难题，需要进一步深入研究。
总之，纳米流体具有独特的物理化学性质和广泛的应用前景，其研究对于解决当今重要科学和技术问题具有重要意义。
《微管道中纳米流体流动及传热研究》范文
《微管道中纳米流体流动及传热研究》篇一一、引言随着微纳科技的飞速发展，微管道中纳米流体的流动与传热研究逐渐成为科研领域的热点。
纳米流体作为一种新型的传热介质，因其具有优异的导热性能和良好的稳定性，在微电子、生物医疗、航空航天等领域具有广泛的应用前景。
本文旨在探讨微管道中纳米流体的流动特性及传热机制，以期为相关领域的应用提供理论支持。
二、纳米流体概述纳米流体，顾名思义，是以纳米尺度粒子为基础的流体。
这些纳米粒子通常具有高导热性、大比表面积等特点，能够显著提高流体的导热性能。
通过将纳米粒子添加到基础流体中，可以制备出具有优异性能的纳米流体。
由于其优异的性能，纳米流体在微电子冷却、太阳能利用、生物医学等领域具有广泛的应用。
三、微管道中纳米流体的流动特性微管道中纳米流体的流动特性受多种因素影响，包括纳米粒子的性质、浓度、管道尺寸、流速等。
首先，纳米粒子的存在会改变流体的粘度、表面张力等物理性质，进而影响流动特性。
其次，管道尺寸对流动的影响也不可忽视。
在微尺度下，流体与管道壁面的相互作用增强，流动表现出明显的层流和湍流特性。
此外，流速也是影响流动特性的重要因素，高流速下纳米流体的流动更加稳定。
四、微管道中纳米流体的传热机制微管道中纳米流体的传热机制涉及流体与管道壁面的热量传递、纳米粒子的导热作用以及流体内部的湍流扩散等因素。
首先，纳米粒子的高导热性使得流体内部热量传递更加迅速。
其次，在微尺度下，流体与管道壁面的热量传递效率显著提高，有利于提高整个系统的传热性能。
此外，湍流扩散也有助于增强流体内的热量传递。
这些传热机制共同作用，使得纳米流体在微管道中具有优异的传热性能。
五、实验研究与数值模拟为了深入探究微管道中纳米流体的流动及传热特性，实验研究与数值模拟是两种常用的研究方法。
实验研究主要通过搭建实验平台，观察和分析纳米流体在微管道中的流动及传热现象。
数值模拟则借助计算机软件，建立数学模型，对纳米流体的流动及传热过程进行模拟和分析。
纳米流体与生命科学研究发展态势整理
纳米流体与生命科学研究发展态势整理概述纳米流体是指在纳米尺度下呈现出流体特性的物质，具有独特的物理、化学性质和流动行为。
近年来，纳米流体在生命科学领域得到了广泛的应用和研究。
本文将对纳米流体在生命科学研究中的发展态势进行整理。
纳米流体在细胞生物学研究中的应用纳米流体在细胞生物学研究中扮演着重要的角色。
首先，纳米流体在细胞内传递活性分子和药物时具有优异的性能。
纳米流体可以通过其特殊的物理性质，如高表面积、高扩散速率和可控的粒径大小，实现对药物和活性分子的封装和导引，从而实现对细胞的有针对性治疗。
其次，纳米流体还可以用于细胞内部分子机制的研究。
通过将纳米流体植入到细胞内，可以观察细胞内部分子的动态变化，揭示细胞的生理和病理过程。
此外，纳米流体还可以作为细胞图像学和荧光标记的载体，实现对细胞的高分辨率成像和标记。
纳米流体在生物传感器中的应用纳米流体在生物传感器开发中具有重要的作用。
生物传感器是一种能够检测生物分子或生物事件的装置，可以应用于疾病的早期诊断和治疗监测。
纳米流体作为生物传感器的核心部件，可以通过其高灵敏度和高选择性的优点，实现对生物分子的高效检测和定量分析。
纳米流体还可以用于提高生物传感器的灵敏度和稳定性，降低检测的时间和成本。
此外，纳米流体还可以实现生物传感器的微缩化和集成化，使得生物传感器更加便携和易用。
纳米流体在生物医学成像中的应用纳米流体在生物医学成像研究中的应用也日益受到关注。
生物医学成像是一种非侵入性的技术，可以用于检测和诊断疾病。
纳米流体作为一种理想的生物医学成像探针，具有高对比度和高分辨率的特点，可以用于对细胞和组织的成像。
纳米流体可以通过与目标分子的结合，对其进行标记和增强，从而实现对疾病的早期发现和定位。
此外，纳米流体还可以作为磁共振成像（MRI）的对比剂，通过其磁性特性，提高MRI成像的灵敏度和准确性。
纳米流体在药物传输与递送中的应用纳米流体在药物传输与递送领域的应用也逐渐展现出巨大的潜力。
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理论上讲, 几乎所有 导热系数 高的固 体粒子都 可以作 为纳 米流体的添加物。文献中经常报道的纳米流体的添加物有以下 几类[2 ) 15] : ( 1) 金属 纳米 粒子 ( Cu、Al、Fe、A u、Ag ) ; ( 2) 非 金属 纳米粒子( A l2 O 3 、CuO、F e3 O4 、T iO2 、SiC) ; ( 3) 碳纳米管; ( 4) 纳 米液滴。常用的基液有水、机油、甲苯、丙酮 、乙二醇等。常用添 加物和基液的热导率如表 1 所示。
Cho i[2] 采用一步物理方法制备了 Cu/ EG 纳米 流体。Cu 蒸 气和流动的低 蒸 气压 液体 乙 二 醇接 触 直接 凝 聚成 纳 米 粒子。 Liu[ 3] 首次应用化学还原 法合成了 Cu/ 水纳米流体。Chih- H ung Lo 等[18, 19] 采用埋弧纳米粒子 合成系 统( SA NSS) 制备 了 CuO/ 去离子水纳米流体。这种方法有 效避免 了纳米 粒子聚 集, 形 成 了均匀分布且尺寸可控的 CuO / 去离子 水纳米流体。Zhu [ 20] 提 出了一步湿化学还原法制备纳米 流体, 在微 波辐射条 件下以 次 亚磷酸钠( N aH2 P O2 # H2 O ) 为还 原剂 在乙二 醇中 还原 五水 硫 酸铜( CuSO 4 # 5H 2 O) 来 制备 Cu/ 乙二 醇纳 米流 体。这 种方 法 得到了悬浮稳定无团聚的 Cu/ EG 纳米流体。
研究者 们 采 用 了 许 多 方 法 来 提 高 纳 米 流 体 的 稳 定 性。 Ho ng 等[ 21] 通过超声分散的 方法 来提 高 F e/ EG 纳米 流体 的稳 定性。Xuan 和 L i [ 4] 分 别以 盐 和油 酸为 分 散剂 来提 高 Cu/ oil 和 Cu/ H 2 O 纳 米 流 体的 稳 定性。 M urshed 等[9] 用 油酸 ( O leic acid) 和 CT A B( Cetyl trimet hy l ammo nium bro mide) 为分散剂来 提高纳米流体的稳定性。Xie[ 15] 利用浓 硝酸来分散 缠绕的 碳纳 米管聚集, 得到 了稳 定 和 分散 均 匀的 CN T s/ D W ( 去离 子 水) 、 CNT s/ EG( 乙 二醇) 、CN T s/ DE ( 癸烯) 纳米 流体。 Yu 等[26] 通 过改变金刚石纳米 粒子 表面特 性的 方法 使金 刚 石纳 米粒 子获 得更强的亲水性, 从而得 到了更稳定的纳米流体。
# 88 #
材料导报
2008 年 11 月第 22 卷第 11 期
的一步。纳米流体的制备方法可分为两种: 一步法和两 步法。
表 1 纳米流体常用添加 物和基液的热导率 T able 1 T herma l conductiv ity o f addit ives and base fluids
usually used in nanofluids
Ho ng [7, 21] 通过两步法将 Fe 纳米晶粉末直接分散于 EG( 乙 二醇) 中制备了 F e/ EG 纳米流体。Xuan [ 4, 22, 23] 通过 两步法 制 备了 Cu/ H 2 O、Cu/ o il 纳米流体。M ur shed[ 9] 采用两步法制备了
T iO 2 / H 2 O 纳 米 流 体。 Xie [ 10] 采 用 两 步 法 制 备 了 A l2 O 3 / H2 O 、A l2 O 3 / EG 、A l2 O3 / P O 纳 米流 体。L iu [ 13] 和 Choi[14] 用 两步法制备了以碳纳米管为添加物的纳米流体。
关键词 纳米流体 热导率 稳定性 机理 粘度 中图分类号: T B383
A Review on Research Development of Nanofluids
LI Yanjiao1, 2 , ZH AO Kai1, L U O Zhif eng1 , ZH OU Jing. en1
( 1 State Key Labo rator y fo r M echanical Behav ior of M ater ials, Schoo l o f M aterial Science and Eng ineer ing, Xi. an Jiao tong U niv ersity , X i. an 710049; 2 T he Seco nd A rtiller y Eng ineer ing Colleg e, Xi. an 710025)
文献报道的纳米 流体 热导 率和 基液 相比 多 数得 到显 著改 善, 但是这些流体都很难 保持长期稳定性。最近, 文献[ 16] 报道 了一种新的纳米 流体 体系。这 种纳 米流 体以 纳 米液 滴为 添加 物, 具有长期的稳定性, 为纳米流体的研究提供了新的途径。马 坤全等[17] 也提出将纳米粒子 添加 到液态 金属 中形成 液态 金属 基纳米流体这样一个新的体系。
2 纳米流体的制备与稳定性
2. 1 纳米流体的制备
纳米流体的制备 是纳 米流 体应 用于 强化 传 热过 程中 关键
* 美国通用汽车公司资金支持( 20070311) 李艳娇: 女, 1976 年生, 博士研究生, 讲师, 从事金属及纳米 材料的研究 T el: 029- 82663190 E- mail: lyj. x jtu@ yahoo . com. cn
两步法是指直接将纳米 粒子分 散到基液 中的方 法。首先, 通过气相沉积法、化学 还原 法、机械 球磨 法或 其它 方法 制备 出 纳米粒子、纳米纤维或纳米 管, 然 后通过 超声波 振动、添加活 性 剂或分散剂、改变溶液 pH 值的方法, 使纳米颗粒均匀地分 散到 基液中。由于两步法 将纳 米粒 子的 制备 和纳 米流 体的 制备 分 离开来, 造成纳米 粒子 在两 步操 作过 程中 容易 聚集, 尤 其是 在 纳米粒子干燥、储存、运输过程中。纳米颗粒的聚集容易造成微 管堵塞、热导率降低。由于纳米粉体合成技术日益完善 , 已经达 到工业化生产水平, 两步法在 工业化 合成纳 米流体发 展方向 上 具有明显优势, 但 是, 如何 使悬 浮液 获得 长期 稳定 性却 是一 个 尚未得到很好解决的问题。
1995 年美国 A rg onne 国家实验室的 Choi 等[ 1] 率 先提出 了 纳米流体的概念。所谓纳米流体, 是 指以一 定的方式 在液体 介 质中添加纳米粒子 或纳 米管 而形 成的 悬浮 液。纳 米流 体概 念 的提出给强化传热 技术 的研 究带 来了 新的 希望。 纳米 流体 在 提高流体换热能力的 同时 , 由于 小尺 寸效 应和 布朗 运动, 与 传 统添加微米或毫米固体粒子的流体相比, 悬浮 稳定性更好。
2. 2 纳米流体的稳定性
纳米流体悬浮液中, 由于纳米 颗粒的 高表面活 性使其 很容 易团聚而造成沉淀, 从而 使微管堵塞、热导率降低。因此纳米流 体的稳定性问题是解决纳米流体应用的关键问题。
彭小飞等[24] 研究了 影响纳 米流 体稳定 性的 因素。他 们的 实验结果表明: 影响纳米 流体稳定 性最重 要的因素 是纳米 粒子 浓度、分散剂、基液粘度和 pH 值。Y. H wang [ 25] 利用紫外分光 光度计研究了纳米流体的稳定 性, 认为纳 米颗粒和 基液的 特性 如粒子形态、基液化学结 构等是影 响纳米 流体稳定 性的关 键因 素, 添加分散剂可以改变 纳米流体的稳定性。
添加物 基液
材料 Cu Al Ag Au Fe Al2 O3 Cu O Si S iC CNT s BN N T s H2O Ethy lene glycol( EG) Eng ine oil ( EO )
热导率/ ( W/ ( m # K ) ) 40 1 23 7 42 8 31 8 83. 5 40 76. 5 14 8 27 0
~ 3000( M W CNT s) 260~ 600 0. 613 0. 256 0. 145
一步法就 是 在颗 粒制 备 的 同时 将 颗粒 分 散到 基 液 中去。 在这种方法中, 纳米粒子通过 物理气 相沉积 法或化学 气相沉 积 法制备出来并直接 混溶 于基 液中。 由于 这种 方法 避免 了纳 米 粒子的干燥、储存、运输和分散过程, 纳米粒子不易团聚 , 制备出 来的纳米流体稳定 性较 好。但 该法 仅适 合在 低蒸 气压 的流 体 中制备含金属粒子的纳米流体, 并 且对设 备要求较 高, 费用高, 产量小, 不易于工业化生产。
近些年来, 国内 外 学 者对 纳 米流 体 技 术进 行 了大 量 的 研 究, 主要集中在以下几个方 面: 纳 米流体 体系的 选择、纳米流 体 的制备及稳定性研 究、纳米 流体 热导 率影 响因 素及 模型 研究、 纳米流体强化传热机理研究、纳米流 体粘度 测量及影 响因素 研 究。
本文主要针对纳 米流 体稳 态情 况下 的实 验 及理 论研 究进 展进行评述。
Abstract Nanof luids a re a new kind o f heat t ransfer liquids, which ar e com posed o f nano- sized additiv es and base fluids. A s an inno vativ e nano- mater ial, nanofluids attract g reat attent ion of investig ator s fo r exhibit ing ano malo us heat tr ansfer pro per ties and g oo d stability. In this paper recent developments of nanofluids investig atio n are summar ized fro m sever al aspects such as the sy nthesis method and stability, the facto rs influencing ther mal conductivity, the model of thermal conductivity, the mechanism o f enhanced ther mal conductivity and the measurement o f v iscosity . Fo r the inv est igat ion on nano fluids is in its initial stag e, research method and r elevant a pparatus ar e immaturity, it is pro po sed that many pr oblems about nano fluids need to be fur ther investig ated.