بررسی رفتار حرارتی میکروسوسپانسیون ها و نانوسیالات

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشگاه صنعت نفت تهران دانشکده مهندسی شیمی، پردیس دانشکده‌های فنی دانشگاه تهران،

2 دانشکده مهندسی شیمی، پردیس دانشکده‌های فنی دانشگاه تهران،

3 پژوهشگاه صنعت نفت تهران

چکیده

در این مقاله ابتدا با معرفی نانوســیاالت و ذکر مزایا و کاربردهای آن‌ها نســبت به میکروسوسپانســیون، به نحوه بررســی رفتار حرارتی آن‌ها از دو بعد تئوری و تجربی پرداخته می‌شود. در بخش تئوری با معرفی فرضیات حاکم بر مدل‌های استاتیک و دینامیک دقت و محدوده کاربرد این مدل‌ها تعیین و مدل‌های معتبرتر نیز معرفی و نتیجه شد که مدل‌های دینامیک به دلیل اینکه پارامترهای مؤثر بیشــتری را پوشــش می‌دهند، دقت کافی برای تخمین ضریب هدایت حرارتی میکروسوسپانســیون‌ها را دارند و از بین آن‌ها مدل ”جانگ“ دقت بیشــتری دارد. اما به‌طور کلی این مدل‌ها فقط برای میکروسوسپانســیون‌ها مناسب بوده و قادر به تخمین عملکرد نانوسیاالت نیستند زیرا مکانیسم‌های اصلی حاکم بر عملکرد نانوسیاالت را در بر نمی‌گیرند ازاین‌رو روش تجربی بهترین راه برای گیری ضریب هدایت حرارتی نانوسیاالت می‌باشد. سپس با بررسی نتایج ناشی از مطالعات تجربی عملکرد هر یک از گروه نانو ذرات فلزی، اکسید فلزی و نانو ساختارهای کربنی با یکدیگر مقایسه و نتیجه‌گیری شد که در بین آن‌ها نانو ساختارهای کربنی نتایج بهتری را به دست می‌آورند.

کلیدواژه‌ها


1. Pawel Keblinski, Jeffrey A. Eastman, and David G. Cahill, “Nanofluids for Enhanced Thermal Transport,” Materials Today, 8, (2005), pp 22- 30. 2. Synthesis and Stability of Cupric Oxide-based Nanofluid: A Novel Coolant for Efficient Cooling, Asian Journal of Scientific Research, 5, (2012), pp 218-227. 3. Thermal Conductivity of Periodic Table Elements 4. Chen L. and Xie H, “Silicon Oil based multi walled carbon nano tubes nano fluid with optimized thermal conductivity enhancement”, journal of Colloids and surface A: Physiochemical and Engineering Aspects (2009). 5. Q Z Xue,” Model for the effective thermal conductivity of carbon nanotube composites”, Nanotechnology, vol. 17, 6, (2006), pp. 1655- 1662. 6. Lee S, Choi U.S and Li S, “Measuring Thermal Conductivity of Fluids Containing Oxide Nanoparticles”, Heat Transfer, Vol. 121, (1999), pp 280- 289. 7. A. K. Singh, “Thermal Conductivity of Nanofluids”, REVIEW PAPER, Defence Science Journal, Vol. 58, No. 5, (2008), pp. 600- 607. 8. Hamilton R.L & Crosser O.K, “Thermal Conductivity of Heterogeneous Two- Component Systems “, j. I&EC Fundamentals, Vol. 1, (1962), pp 182-191. 9. Xuan Y and Li Q, “Heat Transfer Enhancement of nano fluids”, International journal of Heat and Fluid Flow, Vol. 21, (2000), pp 58-64. 10. Gopalan Ramesh and Narayan Kotekar Prabhu“Review of thermo-physical properties, wetting and heat transfer characteristics of nanofluids and their applicability in industrial quench heat treatment”, Nanoscale Research Letters, vol. 6 (2011), pp. 334-349. 11. Choi S.U.S,“Enhancing thermal conductivity of fluid with nanoparticles“, Developments and Applications of Non-Newtonian flows, D.A. Siginer and H.P. Wang eds., Vol. 231, (1995), pp 99-112. 12. Eastman, J. A., et al., Mater. Sci. Forum (1999) 312-314, 629 13. Masuda, H., et al., Netsu Bussei (Japan) (1993) 4, 227 14. X. Wang, X. Xu, S.U.S. Choi. Thermal conductivity of nanoparticle–fluid mixture’, Thermophys Heat Transfer. Vol. 13, 4, (1999), pp. 474-480. 15. Huaqing Xie, Jinchang Wang, Tonggeng Xi, Yan Liu, Fei Ai, and Qingren Wu,” Thermal conductivity enhancement of suspensions containing nanosized alumina particles”, J. Appl. Phys, vol. 91, (2002), pp 4568-4572. 16. H.E. Patel, S.K. Das, T. Sundararajan, A.S. Nair, B. George, T. Pradeep, Appl. Phys. Lett, 83, (2003), pp 2931-2944. 17. M. dalil, N. zareh, investigation of the method for calculating of conductive in nano fluids, (2011), pp. 1-16, 18. N. Jha and S. Ramaprabhu, J. Phys. Chem. C 112, 9315 (2008) 19. Wen, D. S., and Ding, Y. L., J. Thermophys. Heat Trans, 18, (2004), pp 481-492. 20. H. Xie. H. Lee, W. Young, and M. Choi, “Nanofluids Containing Multiwalled Carbonvol. 27, (2006), pp. 999-1017.