بررسی اثر دما و غلظت نانوذرات سرامیکی بر هدایت حرارتی نانوسیال هیبریدی آب – اتیلن گلیکول/نانوآلومینا-نانوگرافن

نانوسیال ترکیبی است که با افزودن ذرات در مقیاس نانو (۱۰۰نانومتر) به یک سیال پایه با هدف بهبود انتقال حرارت حاصل می­شود. در این پژوهش، تاثیر دما و غلظت نانوذرات متشکل از نانوذرات آلومینا و نانوصفحات گرافن بر هدایت حرارتی سیال پایه متشکل از آب و اتیلن گلیکول مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین به میزان ۲/۰ درصد حجمی اولئیک اسید (OA) و ۲/۰ درصد وزنی سدیم دودسیل سولفونات (SDS) به عنوان عامل فعال سطحی برای تثبیت و پراکندگی نانوذرات به سیال پایه اضافه شدند. کسرحجمی نانوذرات ۰۵/۰، ۱/۰، ۵/۰، ۱، ۵/۱، ۲ و ۵/۲ درصد حجمی و دماهای مورد آزمایش در بازه دمائی ۳۰۵-۲۶۰ کلوین انتخاب شد. ریخت­شناسی و ریزساختار نانوذرات توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) انجام شد. هدایت حرارتی نانوسیالات هیبریدی اندازه­گیری و با سیال پایه مقایسه شد. نتایج نشان داد که هدایت حرارتی نانوسیال هیبریدی آب – اتیلن گلیکول­/­نانو گرافن – نانو آلومینا به غلظت نانوذرات و دما وابسته است. نتایج اندازه گیری هدایت حرارتی نانوسیال هیبریدی آب – اتیلن گلیکول­/­نانو گرافن – نانو آلومینا با مدل های پیش بینی هدایت حرارتی نانوسیالات مقایسه شد ولی تطابق قابل قبولی وجود نداشت. نتایج نشان داد که افزایش دما و غلظت حجمی نانوذرات موجب افزایش هدایت حرارتی نانوسیالات هیبریدی می شود. حداکثر افزایش هدایت حرارتی نانوسیال هیبریدی برابر با ۰۲/۴۴ درصد بود که در کسر حجمی جامد ۵/۲ درصد و در دمای ۳۰۳ کلوین حاصل شد.

Keywords:

Hybrid nanofluid , ethylene glycol , thermal conductivity , alumina nanoparticles , graphene nanosheets , نانوسیال هیبریدی , اتیلن گلیکول , هدایت حرارتی , نانو ذرات آلومینا , نانوصفحات گرافن