氧化铝乙二醇和水混合基纳米流体对氢内燃机散热的影响规律研究

李丹丹，杨振中，张威，张孚，孙永生

（华北水利水电大学，河南 郑州 450045）

氧化铝乙二醇和水混合基纳米流体对氢内燃机散热的影响规律研究

李丹丹，杨振中，张威，张孚，孙永生

（华北水利水电大学，河南 郑州 450045）

针对氢内燃机机体热负荷高的问题，通过AVL FIRE数值模拟研究了不同氧化铝粒子体积浓度下，氧化铝乙二醇和水混合基纳米流体对氢内燃机散热的影响规律。结果表明：在进口质流量、进口温度、出口静压一定的情况下，随着氧化铝体积分数的增大，纳米流体的整体冷却性能减弱；加入氧化铝纳米粒子后高温区的热流率都比基液的热流率大，在氧化铝纳米粒子体积分数为1%时，对氢内燃机的高温区的冷却效果最好。

氧化铝；纳米流体；氢内燃机；数值模拟；散热性能

CLC NO.: U464 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)01-50-03

引言

虽然氢内燃机的优势已非常明显，但氢内燃机目前也面临一些技术性的挑战：早燃、回火、采用外部混合方式功率低、NOx 排量高等。高效稳定的冷却液对进一步提高氢内燃机的工作性能，响应全球节能、减排的迫切需求，具有不可忽视的意义。

氧化铝具有较高的热导率并且与基液有良好的相容性，同时成本较低，是较为为理想的纳米添加颗粒[1]。Pak和Cho[2]率先于1998年进行了氧化铝和二氧化钛水基纳米流体在不锈钢细圆管内的对流换热实验。Lai等人[3]选用了直径仅为1mm的不锈钢圆管进行了氧化铝水纳米流体对流换热实验。Jung等人[4]指出在所研究的正方形微通道中氧化铝水纳米流体的对流换热系数提高了32%。……