一种可评估稳定性的纳米流体制备装置

1.本实用新型涉及流体混合设备技术领域，尤其涉及一种可评估稳定性的纳米流体制备装置。


背景技术：

2.传统的传热介质如油、水和乙二醇等由于本身热性能较差，它们的传热性能受到限制，逐渐难以满足工业中的传热、换热需求。基于此，科学研究者提出了一种具有高导热性的新型换热介质——纳米流体，可提高热系统的高效低阻紧凑等性能指标，满足热系统高负荷的传热冷却要求，满足一些特殊条件(微尺度条件)下的强化传热要求，其在能源、化工、汽车、建筑、军工、微电子、及信息等领域具有巨大的潜在应用前景。
3.纳米流体的制备分为“一步法”和“两步法”。一步法将纳米颗粒的制备和纳米颗粒在基液中的分散过程同时完成，工艺复杂，所需设备昂贵；两步法是将已制备好的纳米颗粒通过某种手段分散到基液中，工艺简单，成本较低，是目前主要采用的制备方法。但现有的纳米流体混合设备，主要应用原始搅拌，即利用搅拌桶和搅拌棒进行制备，制备量小、混合效率低、效果差、易发生沉降和团聚，且无法得知纳米流体的稳定性以保证其强化传热传质的优越性能。当前，如何高效制备高性能纳米流体，如何正确评估纳米流体的稳定性以便于应用，是需要人们去解决的问题。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本实用新型提出一种可评估稳定性的纳米流体制备装置，具体技术方案为：
5.一种可评估稳定性的纳米流体制备装置，包括制备箱、磁力搅拌器和多块超声震荡板，还包括光谱测定装置和计量器，所述计量器与制备箱内相连通地设置于其顶部，所述制备箱设置于磁力搅拌器的顶面，制备箱内放置有与磁力搅拌器配合使用的磁力搅拌子，所述超声震荡板对称设置于制备箱内的两侧；所述光谱测定装置包括紫外可见光谱仪、抽吸泵和吸管，所述吸管插入深度可调地从制备箱的顶部插入其内，所述抽吸泵进出口上的连接管分别连接吸管和紫外可见光谱仪。
6.进一步地，所述计量器包括滴管和计量瓶，所述滴管设置于制备箱的顶部，所述计量瓶的出口管可拆卸地连接于滴管的顶部，所述计量瓶的出口管上设置有阀门。
7.进一步地，所述制备箱内的两侧边均设置有横梁，所述超声震荡板通过连接板设置在横梁上。
8.进一步地，所述制备箱上设置有与其内部相连通的伸缩套管，所述伸缩套管的下端连接吸管，其上端连接抽吸泵的进口管。
9.进一步地，所述吸管的底部设置成喇叭口形。
10.进一步地，所述制备箱的顶部设置有可打开的进料门。
11.进一步地，所述磁力搅拌器的上表面设置加固架，所述制备箱安装于加固架上。
12.有益效果：
13.本实用新型采用磁力搅拌与超声震荡相结合的混合措施，并可通过计量瓶定量添加分散剂，连接的光谱设备可测定流体的稳定性，解决了流体混合效率低、效果差，易发生沉降和团聚，且难以评估流体稳定性的问题。
附图说明
14.图1为本实用新型的主视结构示意图。
15.图2为本实用新型的侧视结构示意图。
16.图3为本实用新型的俯视结构示意图。
17.图中：1制备箱，2磁力搅拌器，3加固架，4磁力搅拌子，5计量瓶，6滴管，7阀门，8超声震荡板，9连接板，10横梁，11连接线，12吸管，13伸缩套管，14连接管，15抽吸泵，16紫外可见光谱仪，17橡胶缓冲垫，18出料口，19进料门。
具体实施方式
18.下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步描述：
19.如图1
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3所示，一种可评估稳定性的纳米流体制备装置，包括制备箱1、磁力搅拌器2和多块超声震荡板8，还包括光谱测定装置和计量器，所述计量器与制备箱1内相连通地设置于其顶部，所述制备箱1设置于磁力搅拌器2的顶面，制备箱1内放置有与磁力搅拌器2配合使用的磁力搅拌子4，所述超声震荡板8对称设置于制备箱1内的两侧；所述光谱测定装置包括紫外可见光谱仪16、抽吸泵15和吸管12，所述吸管12插入深度可调地从制备箱1的顶部插入其内，所述抽吸泵15进出口上的连接管14分别连接吸管12和紫外可见光谱仪16。
20.如图1、2所示，所述磁力搅拌器2的上表面设置加固架3，所述制备箱1安装于加固架3上。所述超声震荡板8设置两组，每组两块；所述制备箱1内的两侧边均设置有横梁10，每组超声震荡板8均通过连接板9设置在横梁10上，所述连接板9采用螺丝连接在横梁10上；所述超声震荡板8与外部的超声波发射器相连接，其连接线11贯穿至制备箱1内后连接在超声震荡板8上，在制备箱1内的连接线11上均设置绝缘保护套。
21.本实施例中，所述计量器包括滴管6和计量瓶5，所述滴管6设置于制备箱1的顶部，所述计量瓶5的出口管可拆卸地连接于滴管6的顶部，所述计量瓶5的出口管上设置有阀门7。所述计量瓶5的出口管与滴管6可通过套管相连接，也可以通过其他可拆卸连接的方式相连接。
22.所述制备箱1上设置有与其内部相连通的伸缩套管13，所述伸缩套管13的下端连接吸管12，其上端连接抽吸泵15的进口管。利用伸缩套管13的伸缩性，可对吸管12插入制备箱1内的深度进行调节，以实现吸管12的可置于纳米流体的上层清液中。
23.优选地，所述吸管12的底部设置成喇叭口形。
24.如图3所示，所述制备箱1的顶部设置有可打开的进料门19，所述制备箱1侧面的底部设有出料口18；按一定配比配制的基液和纳米原料，通过进料门19加入制备箱1内。
25.所述磁力搅拌器2、抽吸泵15和紫外可见光谱仪16底面均设有橡胶缓冲垫17，以起到防滑、减震的作用。
26.使用时，将配制好的基液和纳米原料从进料门19倒入制备箱1内，并将一定量的分
散剂加入计量瓶5内；选择适宜的温度和搅拌速率，启动磁力搅拌器2，通过阀门7控制分散剂用量，利用磁力搅拌初步实现基液内纳米原料的分散；也可启动超声波发射器，利用超声震荡板8对纳米原料进一步分散；以上两次分散步骤，可在适当的时间间隔后交替进行，以保证纳米原料的均匀分散。当完成分散并静置制备箱1一定时间后，通过安装在制备箱1上的伸缩套管13将吸管12插入纳米流体的上层清液中，经由抽吸泵15将混合的纳米流体导入紫外可见光谱仪16内进行稳定性评估。


技术特征：
1.一种可评估稳定性的纳米流体制备装置，包括制备箱、磁力搅拌器和多块超声震荡板，其特征在于：还包括光谱测定装置和计量器，所述计量器与制备箱内相连通地设置于其顶部，所述制备箱设置于磁力搅拌器的顶面，制备箱内放置有与磁力搅拌器配合使用的磁力搅拌子，所述超声震荡板对称设置于制备箱内的两侧；所述光谱测定装置包括紫外可见光谱仪、抽吸泵和吸管，所述吸管插入深度可调地从制备箱的顶部插入其内，所述抽吸泵进出口上的连接管分别连接吸管和紫外可见光谱仪。2.根据权利要求1所述的一种可评估稳定性的纳米流体制备装置，其特征在于：所述计量器包括滴管和计量瓶，所述滴管设置于制备箱的顶部，所述计量瓶的出口管可拆卸地连接于滴管的顶部，所述计量瓶的出口管上设置有阀门。3.根据权利要求1所述的一种可评估稳定性的纳米流体制备装置，其特征在于：所述制备箱内的两侧边均设置有横梁，所述超声震荡板通过连接板设置在横梁上。4.根据权利要求1所述的一种可评估稳定性的纳米流体制备装置，其特征在于：所述制备箱上设置有与其内部相连通的伸缩套管，所述伸缩套管的下端连接吸管，其上端连接抽吸泵的进口管。5.根据权利要求4所述的一种可评估稳定性的纳米流体制备装置，其特征在于：所述吸管的底部设置成喇叭口形。6.根据权利要求1所述的一种可评估稳定性的纳米流体制备装置，其特征在于：所述制备箱的顶部设置有可打开的进料门。7.根据权利要求1
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6任一项所述的一种可评估稳定性的纳米流体制备装置，其特征在于：所述磁力搅拌器的上表面设置加固架，所述制备箱安装于加固架上。

技术总结
一种可评估稳定性的纳米流体制备装置，包括制备箱、磁力搅拌器、多块超声震荡板、光谱测定装置和计量器，所述计量器与制备箱内相连通地设置于其顶部，所述制备箱设置于磁力搅拌器的顶面，制备箱内放置有与磁力搅拌器配合使用的磁力搅拌子，所述超声震荡板对称设置于制备箱内的两侧；所述光谱测定装置包括紫外可见光谱仪、抽吸泵和吸管，所述吸管插入深度可调地从制备箱的顶部插入其内，所述抽吸泵进出口上的连接管分别连接吸管和紫外可见光谱仪。本实用新型可实现混合搅拌和测定流体的稳定性，解决了流体混合效率低、效果差，易发生沉降和团聚，且难以评估流体稳定性的问题。且难以评估流体稳定性的问题。且难以评估流体稳定性的问题。


技术研发人员：王晓川 李红超 钱磊 李月琴 胡锦程 叶锦宣 王伟
受保护的技术使用者：武汉大学
技术研发日：2021.04.16
技术公布日：2021/11/2