赵佳腾，王增鹏，戴宇成，刘昌会，饶中浩

（中国矿业大学电气与动力工程学院，江苏徐州221116）

引 言

太阳能等可再生能源的高效利用对于促进节能减排，构建可持续发展能源系统具有重要意义。在太阳能热利用领域，集热器是将太阳辐照转化为热能的主要部件[1]。热管集热器具有传热能力高、抗冻性好和承压能力强等优点。太阳能重力热管（SGHP）是热管集热器的核心元件，其传热性能决定了系统热效率。重力热管（GHP）传热强化方法可归纳为结构强化[2-4]、表面改性[5-6]和工质强化三方面。采用纳米流体强化GHP性能受到了广泛关注。

杨雪飞[7]制备了分散稳定的改性SiO2纳米流体，并比较了改性SiO2纳米流体和常规SiO2纳米流体在GHP 中的换热特性及其影响规律。Asirvatham 等[8]对以石墨烯/丙酮纳米流体为工质的重力热管进行了传热和可视化研究。Zhao等[9]研究了石墨烯/水纳米流体SGHP的传热性能，并测试了SGHP真空管集热 器 的性能。Moraveji 等[10]和Ghanbarpour 等[11]均 探讨了Al2O3纳米流体工质对热管性能的影响，发现Al2O3纳米流体热管的热阻低于蒸馏水热管。Kiseev等[12]发现Fe2O3/蒸馏水纳米流体环路热管的传热系数在适当的运行条件下提高了20%～25%。Nazari等[13]研究了氧化石墨烯纳米流体脉动热管的热性能，发现在合适的浓度下，热阻降低42%，但高浓度会导致性能衰减。Mehrali 等[14]研究了氮掺杂石墨烯纳米流体沟槽热管的传热性能，重点研究了纳米片浓度、倾角和加热功率的影响。Parametthanuwat等[15]研究了不同充液率和管径时银/水纳米流体GHP 的传热速率，并建立了性能预测无量纲关联式。……