为探讨纳米流体对氨水鼓泡吸收传热传质特性的影响,利用自行设计的实验系统进行了不同浓度单体Ag纳米流体基液下的氨水鼓泡吸收实验。实验表明：纳米流体浓度与初始氨水浓度是影响鼓泡吸收过程中传热与传质的关键因素。当单体Ag纳米流体在浓度0.005%～0.020%内、基液中没有添加纳米流体时,5min内随着时间推移,吸收器内溶液温度明显高于添加有纳米流体的情况;氨水鼓泡吸收传质过程中,有效吸收比均大于1.0,随着氨水浓度上升,各浓度纳米流体基液下吸收率逐步减小,有效吸收比逐渐增大,且吸收率和有效吸收比均随着纳米浓度增大而上升,当氨水浓度为20%且纳米流体浓度为0.020%时,单体Ag纳米流体强化氨水鼓泡吸收有效吸收比达到最大值1.55。对实验现象和相关结论进行了可能的机理解释。

研究了带有扭曲带的管内自动传动纳米流体(ATNF)的液压和热行为。并分别对扭曲带和纳米颗粒两种情况下传动油的换热效果和压降进行了研究和比较。利用CuO纳米颗粒制备自动传动纳米流体。研究了不同雷诺数和不同质量分数纳米粒子的影响。结果表明,同时应用纳米粒子和扭带,压降和Nu数平均增加约为53%和76%。采用热性能指标η,同时研究了提高传热和压降的效果。在所有情况下,传热的提升比压降更明显。在Re=634和Φ=2%时,观察到最高的热性能为1.9。此外,单独使用扭曲带可以使Nu数提高41%,而单独使用2%的纳米粒子时的最大增量为13%,所以使用扭曲带更有效。

纳米流体微量润滑(NFMQL)是一种全新的微量润滑(MQL)增效技术,为了解其对不锈钢切削的效果,分别在干切削、浇注润滑、MQL和Al_(2)O_(3)颗粒的NFMQL条件下对SUS304不锈钢进行车削,比较切削力、切削温度、光洁度和刀具寿命的差异。实验结果显示:NFMQL冷却润滑效果要好于MQL,但比浇注润滑差;NFMQL比MQL更容易获得较小的切削力和切削温度、光洁度以及更长的刀具工作寿命,NFMQL对光洁度和刀具寿命改善显著。NFMQL改善不锈钢切削性能,适合在不锈钢切削中应用。

针对大量使用切削液对环境和工人健康造成极大的伤害,结合国内外纳米流体微量润滑的研究现状,选取干式、浇注式、微量润滑和纳米流体微量润滑四种工况在加工中心进行铣削试验,分别从铣削力、铣削温度和表面粗糙度三个方面进行了润滑性能研究。实验结果显示,纳米流体微量润滑条件下获得的铣削力最小,在x,y,z三个方向上比干式铣削分别降低了15%,19%和14%。纳米流体微量润滑铣削温升峰值接近浇注式铣削,比干铣削降低了41.8℃。纳米流体微量润滑铣削获得的表面粗糙度最小,表面质量最好,比干式铣削分别降低了50%和63.5%。因此,纳米流体微量润滑可以为铣削提供更好的润滑条件,可以替代浇注式成为绿色环保的铣削加工方式。

为了开发高效低阻的纳米流体微通道热沉,对单层矩形纳米流体微通道热沉几何结构参数进行了多目标优化。设计变量为高宽比α和微通道宽度与间距比β,优化目标是使全局热阻和泵功最小。对Pareto最优解进行K均值聚类分析发现,在5个聚类点的最高点和最低点之间存在有效权衡点,让泵功和热阻均处于较优范围内。实际设计中可以根据泵功或所需的热阻来选择最优结构参数。相对于高宽比,热阻和泵功对微通道宽度与间距比更敏感。尤其当β大于1.15时,其对热阻和泵功的影响非常强烈。相对于热阻,泵功对设计变量更敏感,在α和β的设计空间内,泵功的变化幅度约为360%,而热阻的变化幅度只有135%。纳米流体的热阻比去离子水显著减小,且随泵功的增大,去离子水和纳米流体热阻之差有缓慢增大的趋势。

纳米颗粒种类、粒径、基液性质、分散剂种类和用量、pH值和超声振动等因素对纳米流体的悬浮稳定性都有不同程度的影响,并且它们不是单独发挥作用,而是存在着一定的联系和相互作用。本文综述纳米流体悬浮液稳定性最新研究进展,系统分析其作用机理,总结了几种常见纳米流体处于最佳稳定效果时各影响因素的取值,并展望了纳米流体应用于水合物蓄冷材料的应用前景。

纳米流体作为一种新型换热工质日益受到科研及工程技术人员的高度关注，但纳米流体的不稳定性是阻碍其广泛应用的技术瓶颈。针对这一问题，目前已经取得了许多重要的研究成果。本文从纳米流体的制备方法、纳米流体的分散措施、纳米流体悬浮稳定性分析、纳米流体的聚集结构等几个方面对当前纳米流体的制备技术与组成结构的国内外最新研究成果进行了介绍，并从制备高稳定性纳米流体的目标提出了对今后研究重点的建议。

采用试验方法研究了60nm的氧化铝—水/乙二醇纳米流体在温度为70℃、80℃和90℃时在换热器中的对流换热特性以及压降特性。结果表明,这种纳米流体能提高对流换热系数21%,增加压降69%。