熱電制冷液冷服內(nèi)納米流體自然循環(huán)換熱特性

段　煉　韓吉田　霍　沖　曹琳琳

(山東大學(xué)能源與動力工程學(xué)院, 濟(jì)南 250061)

高溫環(huán)境作業(yè)人員[1-2]的熱防護(hù)對于保障其身體健康和提高工作效率具有重要意義．目前對高溫作業(yè)人員進(jìn)行熱防護(hù)的一種有效方法是利用人體熱防護(hù)系統(tǒng)．現(xiàn)有的人體熱防護(hù)系統(tǒng)主要包括采用空調(diào)系統(tǒng)對局部空間制冷和采用人體冷卻系統(tǒng)對人體實(shí)施微環(huán)境降溫[3]．人體冷卻系統(tǒng)由于具有結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、重量輕、能耗低、降溫效果好等優(yōu)點(diǎn)而受到了青睞．在人體冷卻系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的是液體冷卻服(或叫液冷服)．液冷服具有換熱量大、冷卻效果好、有效工作時間長等優(yōu)點(diǎn)[4],已成為人體熱防護(hù)系統(tǒng)的主要研究方向之一．

為液冷服提供冷源的制冷系統(tǒng)是決定液冷服工作效能的一個關(guān)鍵因素．現(xiàn)有液冷服采用的制冷系統(tǒng)主要有壓縮式制冷、吸收式制冷和熱電制冷．其中,熱電制冷系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊輕便、無運(yùn)動部件等優(yōu)點(diǎn)[5],因此更符合液冷服耐顛簸移動、便于分散布置等性能要求．現(xiàn)有的液冷服主要采用泵作為冷卻液強(qiáng)制循環(huán)提供動力．這有利于保障冷卻液的有效循環(huán),但也增加了泵的能耗和由于泵的故障而導(dǎo)致冷卻液不能有效循環(huán)等問題．因此,如果能采用冷卻液的自然循環(huán)代替現(xiàn)有的強(qiáng)制循環(huán),則既可保證冷卻液循環(huán)的可靠性,又可不配置循環(huán)泵．由于常規(guī)流體自然循環(huán)的流速和換熱系數(shù)均較低,因而,如何有效強(qiáng)化冷卻液自然循環(huán)系統(tǒng)的換熱能力是提高液冷服冷卻效果的關(guān)鍵之一．

近年來納米流體強(qiáng)化換熱技術(shù)已成為提高冷卻介質(zhì)換熱能力的一種有效方法[4,6]．1995年美國Argonne國家實(shí)驗(yàn)室的Choi等[7]首次提出了納米流體的概念,從此開辟了納米流體強(qiáng)化換熱研究的一個新方向．已有研究結(jié)果表明,納米流體既可以提高基液的導(dǎo)熱系數(shù)[8-10],也可以有效提高強(qiáng)迫對流的換熱系數(shù)[11-13]．近二十多年來,國內(nèi)外已對納米流體的換熱特性與強(qiáng)化機(jī)理進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究,但在已有的納米流體強(qiáng)化換熱研究中涉及液冷服和自然循環(huán)的相關(guān)研究報(bào)道卻很少．最近王濤等[14]實(shí)驗(yàn)研究了TiO2納米流體對液冷服工作性能的影響,研究結(jié)果表明,TiO2納米流體工質(zhì)進(jìn)口溫度、質(zhì)量流量和納米顆粒體積分?jǐn)?shù)等參數(shù)對液冷服的工作性能有很大影響,通過合理匹配相關(guān)參數(shù)可以提高液冷服的工作性能．Koca等[15]研究了銀-水納米流體在平板太陽能集熱器中的自然對流換熱特性,研究結(jié)果表明,銀-水納米流體可以提高平板太陽能集熱器的自然對流換熱效率．為了研究液冷服冷卻系統(tǒng)內(nèi)納米流體自然循環(huán)的換熱特性,本文基于自行研發(fā)的熱電制冷的液冷服基礎(chǔ)上,搭建液冷服自然循環(huán)換熱特性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),以去離子水基液中添加不同種類、粒徑和體積分?jǐn)?shù)的納米流體為液冷服的冷卻液,對液冷服冷卻系統(tǒng)內(nèi)納米流體自然循環(huán)換熱特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,為基于納米流體的熱電制冷液冷服的發(fā)展提供依據(jù)．

1　實(shí)驗(yàn)材料和方法

為了研究人體冷卻工況下液冷服冷卻系統(tǒng)內(nèi)納米流體自然循環(huán)的換熱特性,設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置．它主要由散熱風(fēng)扇、熱管散熱器、熱電制冷元件、泡沫金屬、液體冷卻器、寶塔接頭、逆止閥、滴管、循環(huán)管路、套管加熱器、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、熱水泵、熱水管路、恒溫水浴箱等組成．

圖1　實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1—散熱風(fēng)扇; 2—熱管散熱器;3—熱電制冷元件; 4—泡沫金屬; 5—液體冷卻器; 6—寶塔接頭; 7—逆止閥; 8—滴管; 9—循環(huán)管路; 10—套管加熱器;11—轉(zhuǎn)子流量計(jì);12—熱水泵;13—熱水管路;14—恒溫水浴箱

實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用型號為TEC12710的熱電制冷元件,元件的冷端與液體冷卻器貼合,熱端安裝了由6根熱管和直流散熱風(fēng)扇構(gòu)成的散熱器以保證其充分散熱,其熱端和冷端貼合處都均勻涂抹含納米高分子材料的導(dǎo)熱硅脂，以降低接觸熱阻．

如圖2(a)所示,液體冷卻器主體由透明亞克力板雕刻成的腔體,并填充有開孔率為110PPI的純銅泡沫金屬,腔體表面覆蓋鋁板換熱表面,鋁板與亞克力板之間采用改性丙烯酸脂膠黏劑粘接,用RTV硅橡膠密封和螺栓緊固以保證換熱腔體的密封性,并在液體冷卻器的非換熱面開有通孔，且安裝了寶塔接頭作為導(dǎo)熱液體的進(jìn)口和出口．

導(dǎo)熱介質(zhì)的循環(huán)管路采用管徑6 mm、壁厚1 mm的硅膠軟管,軟管呈U形自然下垂而形成液體下降管段和上升管段2部分．在液體下降管段上設(shè)置了用于一次性輸液器上的滴管,使用視頻拍攝設(shè)備記錄液滴的滴落過程,并對液滴進(jìn)行計(jì)數(shù)從而

(a) 液體冷卻器

(b) 套管加熱器

圖2液體冷卻器及套管加熱器

計(jì)算液體循環(huán)的流速．實(shí)驗(yàn)前使用限流裝置控制液滴速度,收集和稱量滴落的純凈水,經(jīng)多次測試標(biāo)定,滴落的液滴體積為2 000滴((100±1%)mL)．在液體上升管段設(shè)置了套管加熱器,套管加熱器結(jié)構(gòu)如圖2(b)所示．套管加熱器利用一根長10 cm、管徑10 mm、壁厚1 mm的硅膠軟管將部分液體上升管段套于其內(nèi)部,兩管之間通入恒溫?zé)崴M人體散熱,對上升管段內(nèi)的液體進(jìn)行加熱．恒溫?zé)崴捎煤銣厮∠渲迫?并用熱水泵送入套管加熱器．除滴管的部分管段裸露外,其余管路均包裹有15 mm 厚的聚氨酯保溫棉．循環(huán)管路上設(shè)置了多處溫度數(shù)據(jù)采集點(diǎn),包括液體冷卻器進(jìn)出口溫度、套管加熱器進(jìn)出口溫度、恒溫?zé)崴M(jìn)出口溫度等．使用Pt100熱電阻連接Solartron 5000IPM數(shù)據(jù)采集儀,測試和記錄采集點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)．同時測量熱電制冷片的冷端溫度、熱端溫度、環(huán)境溫度等,并用轉(zhuǎn)子流量計(jì)控制和測量恒溫?zé)崴牧髁浚?/p>

為了實(shí)驗(yàn)研究納米流體的種類、粒徑和體積分?jǐn)?shù)對其自然對流換熱特性的影響,首先以去離子水為基液,分別配置平均粒徑50 nm、體積分?jǐn)?shù)均為0.5%的TiO2,CuO,Cu顆粒制成3種不同的納米流體作為實(shí)驗(yàn)流體,并與去離子水在多種工況下進(jìn)行了對比實(shí)驗(yàn)．針對不同粒徑的TiO2納米流體,分別配置了平均粒徑為20,50和100 nm的水基納米流體,研究了顆粒粒徑對自然循環(huán)過程換熱產(chǎn)生的影響．最后又使用平均粒徑為50 nm的TiO2顆粒配制了體積分?jǐn)?shù)分別為0.2%,0.5%和1.0%的水基納米流體,針對不同體積分?jǐn)?shù)對循環(huán)過程的換熱特性產(chǎn)生的影響進(jìn)行了研究．

目前較為常用的納米流體制備方法主要有氣相沉積法、分散法和共混法[5],本研究采用的是共混法．實(shí)驗(yàn)采用去離子水為基液,首先將去離子水和納米金屬粉末進(jìn)行精確稱重,按照所需比例混合,再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%的分散劑SDBS(十二烷基苯磺酸鈉)．將混合液攪拌均勻,再使用超聲震蕩分散3 h以上．用試管取少量制備好的納米流體垂直靜置,其余部分在短時間內(nèi)即用于實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)結(jié)束后試管內(nèi)的納米流體未出現(xiàn)明顯的沉降現(xiàn)象,即證明其穩(wěn)定性能夠滿足實(shí)驗(yàn)要求．

實(shí)驗(yàn)過程中,為消除環(huán)境溫度的波動對實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的影響,將實(shí)驗(yàn)裝置整體放置于高精度恒溫恒濕箱中,保證實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度恒定在(26±0.2)℃,相對濕度范圍為40%～50%．

2　數(shù)據(jù)處理與誤差分析

當(dāng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后,可根據(jù)輸入電壓和電流計(jì)算熱電制冷元件的輸入功率,其總制冷量和制冷功率可根據(jù)其冷熱端溫差和輸入功率得到．系統(tǒng)通過液體冷卻器輸出的制冷量和制冷功率計(jì)算式為

Qs=cp,nfms,nf(TLC,in-TLC,out)

(1)

qs=cp,nfρnfuA(TLC,in-TLC,out)

(2)

式中,Qs為制冷量,J;cp,nf為工質(zhì)比熱, J/(kg·K);ms,nf為工質(zhì)質(zhì)量,kg;TLC,in為液體冷卻器入口溫度,℃;TLC,out為液體冷卻器出口溫度,℃;qs為制冷功率,W;ρnf為工質(zhì)密度,kg/m3;u為循環(huán)流速,m/s;A為循環(huán)管路截面積,m2．

其中,cp,nf和ρnf的計(jì)算公式為

cp,nf=cp,wxm,w+cp,nxm,n+cp,dxm,d

(3)

ρnf=ρwxV,w+ρnxV,n+ρdxV,d

(4)

式中,cp,w為水的比熱,J/(kg·K);cp,n為納米顆粒的比熱,J/(kg·K);cp,d為分散劑的比熱,J/(kg·K);xm,w為水的質(zhì)量分?jǐn)?shù),%;xm,n為納米顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù),%;xm,d為分散劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù),%;ρw為水的密度,kg/m3;ρn為納米顆粒的密度,kg/m3;ρd為分散劑的密度,kg/m3;xV,w為水的體積分?jǐn)?shù),%;xV,n為納米顆粒的體積分?jǐn)?shù),%;xV,d為分散劑的體積分?jǐn)?shù),%．

實(shí)驗(yàn)中對基液和納米顆粒均采用型號JJ323BC的分析天平稱重,該天平最大量程為320 g，分辨率為0.001 g,實(shí)驗(yàn)中所稱重的材料質(zhì)量范圍在數(shù)十至數(shù)百克不等,因此所配置的納米流體濃度誤差可忽略．采用Pt100熱敏電阻測量液體溫度,精度等級A級,采用三線制接法以消除導(dǎo)線電阻的影響．采用Solartron 5000 IPM數(shù)據(jù)采集儀采集與顯示數(shù)據(jù)．測溫系統(tǒng)使用比較法進(jìn)行了多點(diǎn)溫度校驗(yàn),保證了溫度測量的絕對誤差小于±0.2 ℃．

管內(nèi)流量測量采用滴管內(nèi)液滴滴落速度進(jìn)行測量．實(shí)驗(yàn)前使用限流裝置控制液滴速度,對30 min內(nèi)滴落的去離子水進(jìn)行了收集和稱量,經(jīng)多次測試標(biāo)定,在本研究的流量范圍內(nèi)滴落的液滴體積為(0.05±1%)mL．液滴記錄采用OV2710高幀率攝像頭模組,在分辨率為640×480像素的錄制模式下,幀數(shù)為120幀,采用視頻編輯軟件逐幀分析統(tǒng)計(jì)滴落時間的誤差為1/120 s,實(shí)驗(yàn)過程中液滴滴落時間間隔不小于0.5 s,因此相對誤差為±1.67%．

體積流量測量的相對誤差為

使用精度為0.02 mm的游標(biāo)卡尺測量實(shí)驗(yàn)管徑與管長,管徑測量的相對誤差為±0.5%,管長測量誤差可忽略不計(jì)．

因此,實(shí)驗(yàn)流速測量的相對誤差為

在液冷器輸出制冷功率的計(jì)算中,因在實(shí)驗(yàn)初期(TLC,in-TLC,out)的絕對數(shù)值由0 ℃開始變化,因此相對誤差較大．但進(jìn)入穩(wěn)定工作狀態(tài)后,(TLC,in-TLC,out)數(shù)值不小于20 ℃,因此相對誤差小于±(0.2+0.2)/20=±2%．

進(jìn)入穩(wěn)定工作后,液冷器輸出制冷功率的相對誤差為

±3.13%

3　實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

本研究首先配制了平均粒徑50 nm、體積分?jǐn)?shù)均為0.5%的TiO2,CuO,Cu顆粒制成的納米流體,與去離子水在環(huán)境溫度為(26±0.5)℃的工況下進(jìn)行了對比實(shí)驗(yàn)．為消除因添加分散劑SDBS而改變液體冰點(diǎn)帶來的影響,在去離子水中也加入了同樣質(zhì)量分?jǐn)?shù)的SDBS．

實(shí)驗(yàn)在熱電制冷元件6 V/18 W(固定輸入電壓/平均輸入功率)工況下進(jìn)行．TiO2,CuO,Cu納米流體與去離子水在相同工況下的液體冷卻器輸出制冷功率對比如圖3所示.在相同的工況下,使用納米流體可顯著提升裝置的輸出制冷功率,其中TiO2和CuO納米流體分別較去離子水提高了10%和13%,Cu納米流體效果最為顯著,提升幅度為25%．這主要是因?yàn)榧{米顆粒的加入,一方面顆粒本身的導(dǎo)熱系數(shù)大于基液,在改變基液基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的同時提高了基業(yè)整體的導(dǎo)熱系數(shù);另一方面納米顆粒在基液中的布朗運(yùn)動也會增強(qiáng)熱擴(kuò)散和能量遷移等微觀效應(yīng)．此外,從系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定工況所用的時間來看,去離子水約為1 000 s;TiO2和CuO納米流體較為接近,約為800 s;而Cu納米流體用時最短,600 s內(nèi)即可達(dá)到穩(wěn)定工況,比去離子水快40%以上．這主要是因?yàn)榧{米流體較去離子水提升了換熱能力,而納米流體比熱卻比去離子水比熱更小,所以實(shí)驗(yàn)中納米流體溫度變化的速度快于去離子水．而自然對流工質(zhì)循環(huán)的動力來自于冷熱流體的密度差,流體溫度變化越快, 密度差變化就越大,循環(huán)流速也會相應(yīng)地加快,從而進(jìn)一步增大了循環(huán)流體的對流換熱系數(shù),使納米流體進(jìn)入穩(wěn)定工作狀態(tài)的速度比去離子水有了較大提高．

圖3　液體冷卻器輸出制冷功率圖(6 V/18 W工況)

當(dāng)進(jìn)一步增大熱電制冷元件的輸入功率至8 V/33.6 W工況時,不同工質(zhì)的液體冷卻器輸出制冷功率對比如圖4所示．由圖可見,實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到800 s后,去離子水的液體冷卻器輸出功率迅速下降,在很短時間內(nèi)就降至0．此時打開保溫層,可以觀察到液冷器內(nèi)部出現(xiàn)了明顯的結(jié)冰現(xiàn)象,結(jié)冰阻礙了液體的循環(huán),使得系統(tǒng)無法繼續(xù)工作．而實(shí)驗(yàn)工質(zhì)分別為TiO2,CuO和Cu的納米流體均能夠正常循環(huán)工作．由于去離子水中也添加了相同濃度的

圖4　液體冷卻器輸出制冷功率圖(8 V/33.6 W工況)

分散劑SDBS,幾種工作液體的冰點(diǎn)無明顯差異,則可認(rèn)為是因?yàn)閹追N納米流體的導(dǎo)熱能力較強(qiáng),使得冷量能夠及時傳導(dǎo)出液冷器,避免了結(jié)冰現(xiàn)象的發(fā)生．其中,Cu納米流體表現(xiàn)出了較好的導(dǎo)熱性能,使得熱電制冷元件的冷端溫度能夠一直維持在0 ℃以上．

當(dāng)進(jìn)一步提高熱電制冷元件的輸入功率至10 V/55 W工況時,TiO2和CuO納米流體在短時間內(nèi)即發(fā)生了結(jié)冰現(xiàn)象,導(dǎo)致循環(huán)無法順利進(jìn)行,只有Cu納米流體可在此工況下正常工作．實(shí)驗(yàn)在系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)后,對1 200～1 800 s內(nèi)各測點(diǎn)的輸出制冷功率的平均值進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)計(jì)算,因結(jié)冰無法正常工作制冷功率記為0,計(jì)算結(jié)果如圖5所示,其中計(jì)算流速采用了1 200～1 800 s內(nèi)滴管內(nèi)滴落的總液滴體積除以時間的穩(wěn)態(tài)平均流速．由圖5可以看出,在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件下,使用納米流體作為工質(zhì)均能夠大幅提升系統(tǒng)輸出冷量的能力,其中Cu納米流體的最大輸出制冷功率達(dá)到了12.86 W,較去離子水的最大輸出冷功率6.57 W提高了約95%．

圖5　不同工質(zhì)穩(wěn)態(tài)平均輸出制冷功率圖

本實(shí)驗(yàn)還配置了平均粒徑分別為20,50和100 nm的TiO2納米流體,顆粒的體積分?jǐn)?shù)均為0.5%,對不同尺寸的納米顆粒的換熱特性進(jìn)行了對比實(shí)驗(yàn)．以熱電制冷元件8 V/33.6 W工況為例,液冷器的輸出功率如圖6所示．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,在體積分?jǐn)?shù)相同的情況下,減小納米顆粒平均粒徑,可以增強(qiáng)納米流體的換熱能力．這主要是因?yàn)轶w積分?jǐn)?shù)相同時,平均粒徑越小的納米流體含有的納米顆粒數(shù)量越多,顆粒的布朗運(yùn)動也越強(qiáng)烈,這就強(qiáng)化了熱量的傳遞,增強(qiáng)了納米流體的換熱能力．

本實(shí)驗(yàn)還配置了體積分?jǐn)?shù)φ分別為0.5%,1.0%和1.5%的TiO2納米流體,平均粒徑均為50 nm,對不同體積分?jǐn)?shù)的納米顆粒的換熱特性進(jìn)

圖6　不同顆粒直徑液體冷卻器輸出制冷功率對比圖　(8 V/33.6 W工況)

行了對比實(shí)驗(yàn)．同樣以熱電制冷元件8 V/33.6 W工況為例,液冷器的輸出功率如圖7所示．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,在平均粒徑相同的情況下,增大納米顆粒體積分?jǐn)?shù),可以增強(qiáng)其換熱能力．這主要是因?yàn)榧{米顆粒體積分?jǐn)?shù)增加,不但增大了納米流體的靜態(tài)導(dǎo)熱系數(shù),而且流體中更多作為傳熱載體的粒子也會增大納米流體的動態(tài)導(dǎo)熱系數(shù)．然而由圖7可見,體積分?jǐn)?shù)為1.5%的納米流體在1 400 s后出現(xiàn)了液冷器輸出制冷功率下降的情況．經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn),液冷器內(nèi)出現(xiàn)了肉眼可觀察到的納米積聚現(xiàn)象,這可能是由于高濃度的納米流體更容易在泡沫銅的孔徑內(nèi)積聚,從而影響了換熱效果．

圖7　不同體積分?jǐn)?shù)液冷器輸出制冷功率圖　(8 V/33.6 W工況)

4　結(jié)論

1) 采用納米流體可顯著提高制冷裝置在自然循環(huán)方式下的冷量輸出功率,其中Cu納米流體效果最好,相同工況下較去離子水提高了25%以上,并且能夠滿足更大功率的制冷工況要求,最大輸出制冷功率較去離子水提高了約95%．

2) 增大納米顆粒的平均粒徑和體積分?jǐn)?shù)均可以增強(qiáng)熱電制冷人體冷卻裝置的換熱能力,但體積分?jǐn)?shù)過大容易導(dǎo)致納米顆粒積聚等現(xiàn)象,影響長期使用的換熱效果．

參考文獻(xiàn)(References)

[1] 程衛(wèi)民,陳平. 我國煤礦礦井空調(diào)的現(xiàn)狀及亟待解決的問題[J].暖通空調(diào), 1997,27(1):17-19.

Cheng Weimin, Chen Ping. Current situation and problems in coal mine air conditioning in China[J].JournalofHV&AC, 1997,21(1): 17-19.(in Chinese)

[2] 郭新梅,袁修干. 坦克乘員熱應(yīng)激解決的試驗(yàn)研究[J].中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào), 2010,29(3):422-426.DOI:10.3969/j.issn.0258-8021.2010.03.017.

Guo Xinmei, Yuan Xiugan. Experimental study on solving the heat stress of tank crewmen[J].ChineseJournalofBiomedicalEngineering, 2010,29(3):422-426.DOI:10.3969/j.issn.0258-8021.2010.03.017.(in Chinese)

[3] 韓增旺,唐世君,賴軍. 國內(nèi)外冷卻服的發(fā)展現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)[J].防護(hù)裝備技術(shù)研究, 2009(4):11-14.DOI:10.3969/j.issn.1671-0312.2009.04.002.

Han Zengwang, Tang Shijun, Lai Jun. The current international research situation and key techniques of cooling garment[J].ChinaPersonalProtectiveEquipment, 2009(4):11-14.DOI:10.3969/j.issn.1671-0312.2009.04.002. (in Chinese)

[4] 吳金星,曹玉春,李澤，等.納米流體技術(shù)研究現(xiàn)狀與應(yīng)用前景[J].化工新型材料，2008,36(10): 10-12,22. DOI:10.3969/j.issn.1006-3536.2008.10.004.

Wu Jinxing, Cao Yuchun, Li Ze, et al. Research actuality and application foreground of nanofluids technology[J].NewChemicalMaterials, 2008,36(10): 10-12,22. DOI:10.3969/j.issn.1006-3536.2008.10.004.(in Chinese)

[5] 桑岱,孫淑鳳,王立. 主動式冷卻系統(tǒng)微型化發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 低溫與超導(dǎo), 2011, 39(4):53-60.DOI:10.3969/j.issn.1001-7100.2011.04.012.

Sang Dai, Sun Shufeng, Wang Li. A review to development of the miniature active cooling system for thermal management[J].JournalofCryogenics&Superconductivity, 2011,39(4):53-60.DOI:10.3969/j.issn.1001-7100.2011.04.012.(in Chinese)

[6] Kasaeian A, Daneshazarian R, Mahian O, et al.Nanofluid flow and heat transfer in porous media: A review of the latest developments[J].InternationalJournalofHeatandMassTransfer, 2017,107:778-791.

[7] Choi S U S, Eastman J A. Enhancing thermal conductivity of fluids with nano-particles [J].AmericanSocietyofMechanicalEngineersFluidsEngDiv, 1995,231(1):99-105.

[8] Eastman J A, Choi S U S, Li S, et al. Anomalously increased effective thermal conductivities of ethylene glycol-based nanofluids containing copper nanoparticles[J].AppliedPhysicsLetters, 2001,78(6): 718-720. DOI:10.1063/1.1341218.

[9] Wang X W, Xu X F, Choi S U S. Thermal conductivity of nanoparticle-fluid mixture[J].JournalofThermophysics&HeatTransfer, 2012,13(13):474-480.

[10] Xie H, Wang J, Xi T, et al. Thermal conductivity enhancement of suspensions containing nanosized alumina particles[J].JournalofAppliedPhysics, 2002,91(7): 4568-4572. DOI:10.1063/1.1454184.

[11] Xuan Y, Li Q. Investigation on convective heat transfer and flow features of nanofluids[J].JournalofHeatTransfer, 2003,125(1):151-155.DOI:10.1115/1.1532008.

[12] 李強(qiáng),宣益民. 銅-水納米流體流動與對流換熱特性[J]. 中國科學(xué)(E輯), 2002,32(3):331-337.

Li Qiang, Xuan Yimin. Heat transfer properties of CuO-water nanofluids[J].ScienceinChina(SeriseE), 2002,32(3): 331-337.(in Chinese)

[13] Eastman J A, Choi S U S, Li S,et al. Novel thermal properties of nanostructured materials[J].JournalofMetastable&NanocrystallineMaterials, 1999,2:629-634.DOI:10.4028/www.scientific.net/jmnm.2-6.629.

[14] 王濤,王亮,林貴平,等. TiO2納米流體在液冷服上的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)研究[J]. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版),2016,50(4):681-690.

Wang Tao, Wang Liang, Lin Guiping,et al. Experimental study on the performance of a liquid cooling garment with the application of titanium dioxide nanofluids[J].JournalofZhejiangUniversity(EngineeringScience), 2016,50(4):681-690.(in Chinese)

[15] Koca H D, Doganay S, Turgut A. Thermal characteristics and performance of Ag-water nanofluid: Application to natural circulation loops[J].EnergyConversionandManagement, 2017,135: 9-20. DOI:10.1016/j.enconman.2016.12.058.