بررسی تجربی خواص نانوسیالات ( ضریب رسانش حرارتی و ضریب لزجت )

در این پایان نامه ضریب انتقال حرارت و ویسکوزیته ی نانو ذرات اکسید آلومینیوم (al2o3)، سیلیکا (sio2)، تیتانیوم دی اکسید (tio2)، اکسید روی (zno) و سیلیکون کاربید (sic) در پنج نوع سیال پایه؛ آب دی یونیزه، اتیلن گلیکول (eg)، پروپیلن گلیکول (pg)، مخلوط آب/ اتیلن گلیکول با نسبت وزنی (60:40) و مخلوط آب/ پروپیلن گلیکول با نسبت وزنی (60:40) در بازه ی دمایی 20 تا 60 درجه ی سانتی گراد و در درصدهای حجمی 0 تا 3 مورد آزمایش قرار گرفت. ویسکوزیته توسط ویسکومتر مرتعش vl700 و ضریب هدایت حرارتی به روش منبع حرارتی خطی گذرا توسط دستگاه kd2 اندازه گیری شده است. نانو سیال با پایداری مناسب با استفاده از روش دو مرحله ای تولید شده است. مدت زمان هم زدن و آلتراسونیک بر پایداری نانو سیال و در نتیجه بر توانایی نانو سیال در دفع حرارت تأثیرگذار است. نتایج حاصل از آزمایش ها نشان داد نانو ذره ی al2o3 با افزایش 25 درصدی در غلظت حجمی 3% بیش ترین تأثیر را بر روی ضریب هدایت حرارتی نانو سیال دارد. در نانو سیالات حاوی al2o3 و sic بیش ترین افزایش ضریب هدایت حرارتی مشاهده شده وsio2, tio2, zno به ترتیب در مرتبه های بعدی قرار دارند. با افزایش دما ضریب هدایت حرارتی نانو سیال افزایش و ضریب لزجت کاهش می یابد. با افزایش غلظت حجمی نانو ذرات، ضریب هدایت حرارتی و ضریب لزجت نانو سیال افزایش می یابد که مقدار این تغییرات وابسته به جنس نانو ذره، نوع سیال پایه و نحوه ی پراکندگی نانو ذرات در سیال پایه است. نانو ذرات ,al2o3 sic , tio2, zno بیش ترین افزایش ضریب هدایت حرارتی را در سیال پایه ی آب/اتیلن گلیکول و کمترین مقدار را در سیال پایه ی آب دارا هستند. نانو سیال حاوی نانو ذره ی sio2 به ترتیب بیش ترین و کمترین مقدار افزایش ضریب هدایت حرارتی را در سیالات پایه ی اتیلن گلیکول و آب دارد. در نانو سیالات آب اتیلن گلیکول/آلومینا، آب اتیلن گلیکول/سیلیکون کاربید، آب اتیلن گلیکول/اکسید تیتانیوم و آب اتیلن گلیکول/سیلیکا حداکثر افزایش ضریب هدایت حرارتی در 3 درصد حجمی و به ترتیب برابر با 25% ، 23%، 15% و 7% بوده است. بیش ترین مقادیر ویسکوزیته در نانو سیالات در سیال پایه ی پروپیلن گلیکول مشاهده شده است. بیش ترین افزایش ویسکوزیته با افزایش غلظت نانو ذره در نانو سیال sic/pg,w در بازه ی 5/0 تا 3 درصد حجمی از 30 تا 150 درصد نسبت به سیال پایه مشاهده شده است. همچنین مقدار کاهش ویسکوزیته به صورت نمایی با افزایش دما در سیال پایه ی پروپیلن گلیکول برای نانو ذره ی sio2 در 3 درصد حجمی به مقدار 70% مشاهده شده است.