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1、第 !“ 卷第 # 期$%“ 年 #! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !月纳米颗粒悬浮液的粘度、热扩散系数与 ! 数!王补宣周乐平彭晓峰清华大学热能工程系工程热物理研究所，北京 !“#$%“95 (5 我们运用有效介质近似和分形理论建立了有关的预示计算模型，计算结果有效地反映出低浓度氧化铜纳米颗粒悬浮液有效导热系数的变化趋势?5 纳米颗粒悬浮液的粘度也表现出不同于常规颗粒悬浮液粘度的
2、变化规律，文献 !: 型毛细管粘度计在不同温度下对低浓度氧化铜纳米颗粒与水的悬浮液粘度进行了测量!%5图 ! 和 % 分别示出不同颗粒体积分数!下，氧化铜水纳米颗粒悬浮液的粘度和相对粘度的变化趋向：随着颗粒浓度的增加，悬浮液粘度先减小，然后又近似线性地增大，分散剂的加入能显著增大悬浮液粘度5#低浓度纳米颗粒悬浮液的粘度#$“低浓度悬浮液粘度的经典预示对低浓度 （!I %F） 的硬球颗粒悬浮液，按 *-276:-2!$假设，悬浮颗粒间的相互作用忽略不计，悬浮液的流动处于层流流动，悬浮液粘度是所有悬浮颗粒对整个流体剪切力场贡献的总和，由此推导的颗粒悬浮液的粘度式为“#“J（! $ %(!），（!）
3、式中“和“J分别为悬浮液和基液粘度5 E,6?，2,/A/2和 B$“AC/2.()分别根据 B+;D （微分有效介质近似）方法 建 立 了 硬 球 颗 粒 悬 浮 液 粘 度 公 式；其 中，;$-/(，2,/A/2 和 B$“AC/2.( 分别考虑了颗粒在基液 中堆砌时最大可能浓度对粘度的影响0 E,/考虑了!7对粘度的影响0 :/ 2“,F 等G指出，低浓度悬浮液粘度的这些计算式之间的差别仅在于二阶以上近似方法的不同，并总结出粘度的通用计算式，参见表 )，球形颗粒无规则松散堆砌和无规则紧密堆砌时的!7值分别为 ?0*?) 和 ?0*G50图 !“#$%氧化铜,0K!微分有效 介 质 近似
4、;$-/(?“I“F/0K!（) M!L!7）微分有效 介 质 近似2,/A/2NB$“AC/2N .()“I“F（) M!L!7） ）M 0K!7微分有效 介 质 近似E,/“I“F（) J )0K!） /!（) M!7）通用计算式:/ 2“,F 等G“I“F) J 0K!J （H O ）!J（H O )?）!G通用计算式图 中，也标示出实测的低浓度氧化铜纳米颗粒悬浮液相对粘度“!I“#远大于 +,-1()?%:6$B 常数 （4D!(# E %!(#F(/? 3 A=(%3D;%)/* 7)(/? 3 =(/? 3 )7)3D7“/(8%6=(/? 3 *=*D%)*(3)* 83)/7(
5、)()9 )7)3*(Y%*/(97/(3)* 3) /2% :2%3“? 3 /2% _“3B)(7) I3%;%)/! C%BJ3“+：E3%“ =3/(3) 3) /2% % “78/(3)! O 12%; 2?*， #KQL， Q0：UV#V,US33% ;%(=; /2%3“? 3 3D/(87 D“3D%“/(%* 3 *;7D7“/(8% 83;D3*(/%*! 2(3* I79，#KVV，0L （,） ：,-K,L严继民， 等! 吸附与凝聚6固体的表面与孔! 北京： 科学出版社， #KQ-,-$%* 3 2%7/ 3B () *=*D%)*(3)* 3 )7)36*(Y%D7“/(8%* （C7)3=(*） ! W)/ O P%7/ I7* :“7)*， ,RR,，UL （U） ：QLL第 !“ 卷第 # 期$%“ 年 #! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !月0RQ
