بررسی تاثير دما و کسر حجمی بر ضریب هدایت حرارتی نانو سیال ترکيبی
بررسی آزمایشگاهی تاثير دما و کسر حجمی بر ضریب هدایت حرارتی نانو سیال ترکيبی نانو لوله های کربنی چند جداره اکسيد آهن در اتيلن گليکول
مقدمه
در این سال ها سیالات مختلفی مثل آب، اتیلن گلیکول و برخی روغن هابه عنوان سیال در صنعت مهندسی مورد استفاده قرار گرفته است. مشکل اساسی این نوع سیالات پایین بودن نرخ انتقال حرات آن ها می باشد. یکی از روش های جدیدی که امروزه برای افزایش رسانش حرارتی این قبیل از سیالات و در نتیجه آن افزایش نرخ انتقال حرارت مورد استفاده قرار می گیرد، افزودن ذرات در سایز نانو به سیال است.
بسیاری از پژوهشگران ویژگی های مختلفی از خواص نانو سیال را در کاربردهای مختلف مورد توجه قرار داده اند. تحقیقات انجام شده توسط محققین نشان می دهد که مواردی کسر حجمی نانو ذرات، جنس ذرات معلق و سیال پایه، تأثیر دما، تأثیر همزن التراسونیک و همچنین اثراتی که هر کدام از موارد گفته شده بر یکدیگر دارند در افزایش و کاهش ضریب هدایت حرارتی اثر گذار است. بسیاری از آزمایش های انجام شده بر روی نانو سیال ها به بررسی اثر درصد حجمی نانو ذرات بر خواص حرارتی نانو سیال متمرکز بوده است. تأثیر کسر حجمی نانو ذرات با سیال پایه اتیلن گلیکول و اکسید مس توسط لی و همکاران مورد بررسی قرار گرفت. آن ها دریافتند مقدار ضریب هدایت حرارتی با افزودن ۱۵% نانو ذرات به میزان ۵۰% افزایش می یابد.
در تحقیق دیگری با تمرکز بر کسر حجمی و شکل نانو ذرات، زی و همکارانش نانو ذرات کربید کلسیم را به دو شکل کروی و استوانه ای به آب و اتیلن گلیکول افزودند و مشاهده کردند که نانو ذرات استوانه ای شکل ضریب هدایت را بیشتر افزایش می دهند. آن ها دریافتند که ضریب هدایت حرارتی برای نانو سیال های ساخته شده از نانو ذرات کروی می باشد.
چکیده
در این آزمایش، تأثیر پارامتر افزایش دما در کسرهای حجمی پایین بر روی ضریب هدایت حرارتی نانو سیال ترکیبی، نانو لوله های کربنی چند جداره (MWCNTs) و اکسید آهن (Fe3O4) در اتیلن گلیکول (EG) بصورت تجربی مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است. در ادامه با تکیه بر یافته ها و مقادیر تجربی حاصله، مدل جدیدی به منظور تخمین ضریب هدایت حرارتی مطرح گردیده است.
نانو ذرات ترکیبی اکسید آهن و نانو لوله های کربنی چند جداره پس از تهیه، در کسرهای حجمی ۰/۱%، ۰/۲۵%، ۰/۴۵% و ۰/۸% درون سیال پایه اتیلن گلیکول تعلیق شده است. ضریب هدایت حرارتی نانو سیالات بدست آمده در کسرهای حجمی پایین در دماهای مختلف ۲۵، ۳۰، ۳۵ و ۴۰ درجه سانتی گراد می باشند، به صورت تجربی بدست آمده است. در این تحقیق از دستگاه آنالیز حرارتی KD2-Pro و با استفاده از روش سیم داغ گذرا به منظور اندازه گیری ضریب هدایت حرارتی نانو سیالات استفاده شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که با سعود دما و افزایش کسر حجمی ضریب هدایت حرارتی نانو سیال افزایش می یابد.
منبع: پورتال جامع انرژی