脉冲激光加热条件下具有等离子体共振效应纳米流体流动沸腾成核实验研究

• 作者: 全晓军 李晓平 王兆龙 郑平 陈大衡
• 来源期刊: 中国科技论文
• 学科: 工学
• 关键词: 气泡成核 纳米流体 金纳米棒 脉冲激光 实验
• 年，卷（期）: 2017,（23）
• 页码范围: 2651-2655
• 页数: 5页
• 分类号: TK121
• 字数: 3463字
• 语种: 中文

摘要

为了探索激光加热纳米流体流动条沸腾潜在应用,实验研究了影响脉冲激光加热条件下纳米流体流动沸腾现象中气泡成核所需光能强度阈值的相关因素.热源采用波长为792 nm的脉冲激光,并且将具有等离子体共振效应的直径为101 nm且长度为433 nm的金纳米棒分散在去离子水中,形成质量浓度为1.824μg/m L的纳米流体.实验所用激光将激发金纳米棒结构的轴向局域等离子体共振效应,从而强化对激光的光能吸收效率.实验针对纳米流体初始温度、激光脉冲频率以及脉宽对脉冲激光加热条件下的纳米流体流动沸腾气泡成核所需最小能量密度的影响进行了相关研究,结果表明:最低成核能量密度随着纳米流体初始温度的升高而降低;在脉宽不变的前提下,提高激光频率将会降低最低成核能量密度;在流速变化范围为0.01～0.1 m/s并且脉冲激光占空比为50％ 时,最低成核能量密度在激光脉冲频率为100 Hz时达到最大值.