納米流體熱管太陽能集熱裝置換熱性能的研究的開題報告

納米流體熱管太陽能集熱裝置換熱性能的研究的開題報告一、研究背景和意義納米流體熱管（Nanofluidheatpipe,NFHP）作為一種新興的熱傳輸技術，具有熱傳導性能優(yōu)越、能耗低、體積小、重量輕、可靠性高等特點，成為熱管理領域的熱點研究方向之一。太陽能集熱系統(tǒng)是利用太陽輻射能進行能源轉(zhuǎn)換的一種形式，可以解決能源危機和環(huán)境問題，具有廣闊的應用前景。眾所周知，太陽能集熱系統(tǒng)中的換熱器是太陽能裝置的關鍵部件之一，其換熱性能直接影響太陽能利用效率和經(jīng)濟性。因此，優(yōu)化太陽能集熱系統(tǒng)的換熱性能是提高太陽能利用效率和經(jīng)濟性的重要途徑。本研究將通過研究納米流體熱管太陽能集熱裝置的換熱性能，從納米流體熱管和太陽能集熱系統(tǒng)兩方面入手，探究其換熱性能，為提高太陽能利用效率和經(jīng)濟性提供一定的理論和實驗基礎，具有重要的科學意義和工程價值。二、研究對象和內(nèi)容研究對象：納米流體熱管太陽能集熱裝置。研究內(nèi)容：1.分析納米流體熱管太陽能集熱裝置的結構特點，明確其換熱機理。2.建立納米流體熱管太陽能集熱裝置的數(shù)學模型，計算熱傳導系數(shù)和換熱性能。3.設置實驗裝置，測量納米流體熱管太陽能集熱裝置的溫度和壓力等參數(shù)，驗證數(shù)學模型的可行性和準確性。4.綜合理論計算和實驗測量結果，探究納米流體熱管在太陽能集熱裝置中的應用效果及優(yōu)化途徑。三、研究方法和技術路線研究方法：理論分析法、數(shù)值計算法、實驗研究法。技術路線：1.研究相關文獻，分析納米流體熱管太陽能集熱裝置的現(xiàn)有研究成果和存在問題。2.建立納米流體熱管太陽能集熱裝置的數(shù)學模型，利用數(shù)值計算法計算熱傳導系數(shù)和換熱性能。3.設計實驗裝置，根據(jù)數(shù)學模型設置實驗參數(shù)，測量納米流體熱管太陽能集熱裝置的溫度和壓力等參數(shù)，驗證數(shù)學模型的可行性和準確性。4.綜合理論計算和實驗測量結果，探究納米流體熱管在太陽能集熱裝置中的應用效果及優(yōu)化途徑。四、預期成果1.納米流體熱管太陽能集熱裝置的熱傳導系數(shù)和換熱性能計算模型。2.納米流體熱管太陽能集熱裝置的實驗測試方案和實驗數(shù)據(jù)。3.納米流體熱管太陽能集熱裝置的換熱性能研究成果，包括溫度和壓力變化規(guī)律，換熱系數(shù)等。4.納米流體熱管太陽能集熱裝置的應用效果分析和優(yōu)化途徑探究成果。五、研究進度安排第一年：文獻調(diào)研和理論分析，建立數(shù)學模型和計算熱傳導系數(shù)和換熱性能。第二年：設計實驗裝置，開展實驗，進行數(shù)據(jù)采集和實驗分析。第三年：綜合理論計算和實驗測量結果，探究納米流體熱管在太陽能集熱裝置中的應用效果及優(yōu)化途徑。六、參考文獻1.王凱，劉文彬.納米流體熱管技術在太陽能集熱技術中的應用進展[J].電力工程技術，2017(1).2.徐浩，蔣曉非.納米流體熱管太陽能集熱系統(tǒng).中國實用科技，2015(5).3.郭德仁等.太陽能集熱系統(tǒng)研究現(xiàn)狀綜述[J].焦作大學學報，2013(3).4.徐飛，李立武.納米流體熱管換熱機理及應用研究