[发明专利]一种四氧化三铁纳米植物绝缘油的导热模型构建方法

权利要求书

1.一种四氧化三铁纳米植物绝缘油的导热模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

建立Fe₃O₄纳米植物绝缘油的导热分析单元；

通过所述导热分析单元计算目标数值；所述目标数值包括纳米粒子分布单元的长度以及纳米粒子表面吸附层的厚度；

对所述导热分析单元采用热阻法建立导热模型。

2.根据权利要求1所述的一种四氧化三铁纳米植物绝缘油的导热模型构建方法，其特征在于，通过所述导热分析单元计算目标数值步骤还包括：

所述导热分析单元计算纳米粒子分布单元L的长度；

所述导热分析单元计算纳米粒子表面吸附层的厚度h；其中，每一个纳米粒子分布在边长为L的正方体中，L为包含纳米粒子的正方体的边长。

3.根据权利要求2所述的一种四氧化三铁纳米植物绝缘油的导热模型构建方法，其特征在于，所述导热分析单元计算纳米粒子分布单元L的长度通过如下公式推导获得：

其中，为Fe₃O₄纳米粒子的质量分数，r为Fe₃O₄纳米晶体的半径，ρ_nano为Fe₃O₄纳米晶体的密度，ρ_oil为绝缘油的密度。

4.根据权利要求2所述的一种四氧化三铁纳米植物绝缘油的导热模型构建方法，其特征在于，所述导热分析单元计算纳米粒子表面吸附层的厚度h通过如下公式推导获得：

其中，δ为描述界面边界扩散的参数，其范围在0.2～0.8nm。

5.根据权利要求1所述的一种四氧化三铁纳米植物绝缘油的导热模型构建方法，其特征在于，对所述导热分析单元采用热阻法建立导热模型包括以下步骤：

对纳米绝缘油导热分析单元进行热阻法分析，沿传热方向根据纳米绝缘油的不同组分划分为四部分，建立热阻网络；所述热阻网络包括单元1、单元2、单元3以及单元4；

分别计算单元1、单元2、单元3以及单元4上的热阻R₁、热阻R₂、热阻R₃以及热阻R₄；

根据所述热阻R₁、热阻R₂、热阻R₃以及热阻R₄计算导热模型的热阻R_e；

根据导热模型的热阻R_e得到纳米绝缘油的等效导热系数k_e。

6.根据权利要求5所述的一种四氧化三铁纳米植物绝缘油的导热模型构建方法，其特征在于，所述单元1的热阻1通过如下公式推导获得：

其中，沿热流传播的方向的长度为S＝L-2b，b为导热模型的总厚度，b＝r+t+h；r为Fe₃O₄纳米晶体的半径，t为表面活性剂层厚度，h为Fe₃O₄纳米粒子表面吸附层的厚度；k₁表示植物绝缘油或矿物绝缘油基液的热传导系数；热传导的横截面积A₁＝L²。