高效率热传暨冷冻空调与能源实验室DWZhou.ppt

指導教授:張烔堡 學生:楊硯凱 * 高效率熱傳暨冷凍空調與能源實驗室 D.W. Zhou* Institute of Engineering Thermophysics, Chinese Academy of Sciences, P.O. Box 2706, Beijing 100080, China(2003) 讀後心得 * 高效率熱傳暨冷凍空調與能源實驗室 超音波空泡化作用(Acoustic cavitation) 當壓電晶體震盪將超音波縱波導入液體中時，在膨脹週期中產生的拉力會使得液體分子間的距離變大；當液體內的超音波強度增大時，分子間的吸引力不足以保持分子結構而維持原來的狀態，於是分子結構被破壞而在液體內生成空洞(Cavity)。 超音波在液體內生成的空洞的過程稱為超音波空泡化作用(Acoustic cavitation)(Neppiras，1984)。 超音波空泡化作用在液體內經歷成核，成長及爆破三個階段(Suslick，1989)，在週期間音波大小的變化，如左圖所示。 * 高效率熱傳暨冷凍空調與能源實驗室 超音波洗淨作用 超音波洗淨作用，是以超過人類聽覺聲頻以上的波動在液體中傳導。 當音波在洗淨劑中傳播時，由於音波是一種縱波。縱波推動介質的作用會使液體中壓力變化而產生無數微小真空泡，稱之為 “空穴效應”。 當汽泡受壓爆破時，會產生強大的衝激能，可將固著在物件死角內的污垢打散。 Introduction Experimental apparatus and procedure Preparation of the nanofluid Experimental results and discussion Conclusions * 高效率熱傳暨冷凍空調與能源實驗室 Das et al. 研究了 水-Al2O3 奈米流體沸騰特性。實驗發現，奈米流體增強熱傳的作用無出色的表現，則是由於加熱表面上殘留了奈米粒子，影響了流體沸騰特性下降。 Zhou 和 Liu 證實，CaCO3 奈米粒子不僅會沉澱於上側銅管表面，且會吸附在底側表面上。沉澱現象則會造成管子表面變得光滑，導致減少單相對流和沸騰熱傳。 Wong 和Chon 研究了沸騰熱傳與超音波空泡化作用，則充分發展核沸騰制度。 Zhou 和 Liu 進行實驗應用超音波空泡化作用對一水平圓管沸騰熱傳的影響。他們發現，應用超音波空泡化使沸騰熱傳顯著提高，由於空穴作用的氣泡衝擊，導致更有效的散熱。 * 高效率熱傳暨冷凍空調與能源實驗室 Zhou et al. 進行研究理論和實驗液體空穴作用對於沸騰熱傳的影響。得出的結論為使用超音波空泡化作用因而增強沸騰熱傳，主要取決於蒸氣胚胎被激活由空穴作用氣泡開始沸騰。 奈米粒子與超音波空泡化作用對於熱傳的影響分別進行了研究，很少有這些參數共同影響的研究報告。 本研究目的是探討使用超音波空泡化作用、奈米流體濃度和液體過冷度對於水平加熱銅管熱傳特性的影響。 這項研究結果將提供一個更好的機制，以了解強化熱傳的奈米流體，從而加速其實際應用。 * 高效率熱傳暨冷凍空調與能源實驗室