杜红哲,胡泽健,黄雪峰,李盛姬

(1.杭州电子科技大学理学院，浙江 杭州 310018；2.杭州电子科技大学材料与环境工程学院，浙江 杭州 310018)

0 引 言

纳米流体一直备受关注，在能源化工领域具有巨大的应用前景[1]。将纳米颗粒添加到传统液体燃料中制成的特殊固-液两相悬浮液称为纳米流体燃料[2]。纳米颗粒的添加改变了基液燃料的物理性质，包括悬浮稳定性、密度、粘性系数和表面张力系数等[3]。迄今为止，大多数纳米流体燃料的相关研究使用纳米金属(或金属氧化物)作为固相添加剂，使基液燃料的蒸发、点火和燃烧性能有所提高。例如，Dai等[4]将纳米氧化铈添加到柴油中，发现纳米氧化铈-柴油液滴中的纳米颗粒降低了柴油的表面张力，促进了微爆，大大减少了蒸发时间。但金属纳米流体燃料也有其明显的缺陷，即由于颗粒上存在的非能氧化物钝化层，以及燃烧过程中产生的固体氧化物反应产物，导致燃料的燃烧性能受到影响[5]。而碳完全燃烧的燃烧产物为二氧化碳，无残留且排放物相对清洁，因此研究人员通过往传统液体燃料中添加碳的纳米颗粒来增强基液燃料的燃烧效率[6]。例如，Ghamari等[7]研究了不同结构碳颗粒的纳米流体燃料，发现各种碳颗粒的添加剂均使基液燃料的燃烧速率提高了7%～10%。可见，纳米石墨在解决纳米金属作为纳米流体添加剂固有弊病的同时，也较好地提升了基液燃料的燃烧效率，值得深入研究。正癸烷作为目前常用的航空煤油替代燃料，以其成分单一的优势，常被用做纳米流体燃料的基液[8]。……