ساخت نانو سیال پایه آب و اتیلن‌گلیکول از نانو ساختارهای کربنی وبررسی عملکرد آن در مبدل‌های پوسته ولوله

فصلنامه تحقیقات مکانیک کاربردی

مقاله 6، دوره 8، شماره 3، دی 1395، صفحه 42-52   

نوع مقاله: علمی پژوهشی

نویسندگان

بهنام زلقی^{* 1}؛ محمد نیکیان²؛ جواد حسن زاده³

¹دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی،قزوین، تاکستان، ایران

²استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، تاکستان، ایران

³استادیار، گروه فیزیک، واحد تاکستان، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، تاکستان، ایران

چکیده

هدف از این تحقیق بررسی نانو ساختار‌های کربنی شامل نانو لوله‌های کربنی، گرا‌فن و هیبرید گرافن- اکسید آهن به ‌منظور به‌کارگیری در مبدل پوسته- لوله باهدف بهبود انتقال حرارت می‌باشد. در ابتدا سعی به ساخت نانو سیال پایدار گردیده و خواص ترموفیزیکی نظیر ویسکوزیته و ضریب هدایت حرارتی مورد بررسی قرار داده شده است. با توجه به بررسی‌های صورت گرفته تغییرات دانسیته نانو سیالات بسیار ناچیز و قابل‌ چشم ‌پوشی می‌باشد ولی تغییرات ویسکوزیته نانو سیالات با افزایش غلظت نانو سیالات همراه با افزایش چشمگیر می‌باشد، ولی در غلظت‌های پایین ذرات افزایش ویسکوزیته نیز قابل‌ چشم ‌پوشی می‌باشد. با توجه به بررسی‌های صورت گرفته افزایش 31%، 20%و 26% نانو سیال پایه آبی و 38%، 29% و 34%  نانو سیال پایه اتیلن‌گلیکول در ضریب هدایت حرارتی در دمای 40 ^oC  به ترتیب برای نانو سیالات نانو لوله کربنی، گرافن و هیبرید گرافن- اکسید آهن گردیده است. در بین نانو سیالات مورد بررسی بیشترین بهبود در ضریب عملکرد مربوط به نانو سیال حاوی ذرات هیبریدی اکسید آهن-گرافن می‌باشد که در دمای 80 ^oC  ، 21% و 15% بهبود به ترتیب با پایه آب و اتیلن‌گلیکول حاصل گردیده است .

کلیدواژه‌ها

نانو سیال؛ نانو لوله کربنی؛ گرافن- آهن؛ ضریب هدایت حرارتی؛ ضریب کارایی؛ مبدل پوسته- لوله

مراجع