فهرست

تهیه و شناسایی نانوسیال های حاوی نانولوله های کربنی اصلاح شده با اسید های معدنی، سدیم دودسیل سولفات و نانو ذرات مغناطیسی Fe2O3 و مقایسه ضریب هدایت حرارتی آنها

نشریه: سال دوم-شماره1-بهار 1394 - مقاله 6   صفحات :  31 تا 39



کد مقاله:
nm-111

مولفین:
محمدحسین آقابزرگ
علیمراد رشیدی: پژوهشگاه صنعت نفت - پژوهشگاه صنعت نفت


چکیده مقاله:

در این پژوهش برای بررسی و مقایسه شرایط بهبود ضریب هدایت حرارتی نانوسیال مغناطیسی با دیگر نانوسیالات، سه نمونه نانوسیال عاملدار، نانوسیال با ماده فعال سطحی و نانوسیال مغناطیسی با استفاده از هیبرید نانو لوله کربنی-اکسید آهن برای درصد های وزنی 1/0% ، 15/0% ، 20/0% و 30/0% که همگی زیر 1% هستند در آب مقطر به عنوان سیال پایه تهیه شد. ابتدا برای نانو سیال عاملدار، نانو لوله های کربنی چند دیواره به روش اکسیداسیون اسیدی با گروه عاملی کربوکسیل عاملدار شد، سپس تهیه نانو سیالات با ماده فعال سطحی سدیم دو دسیل سولفات (SDS) صورت گرفت و برای نانوسیال مغناطیسی ابتدا سنتز نانو ذرات مغناطیسی هیبریدی CNT-Fe2O3 با بکارگیری فروسن و تولوئن انجام و درصدهای مختلف وزنی نانوسیال مغناطیسی تهیه شدند. نانو ذرات مغناطیسی هیبریدی سنتز شده با روش TEM شناسایی شدند. برای اولین بار در میان تمامی پژوهش های صورت گرفته تاکنون، ساخت و استفاده از نانو ذرات مغناطیسی هیبرید CNT-Fe2O3 ، انجام شده است.. ضریب هدایت حرارتی نمونه های تهیه شده با دستگاه KD2 برای سه دمای 25، 35 و 45 درجه سانتیگراد اندازه گیری شد. نتایج نشان دادند که برای درصد های وزنی زیر یک درصد، با افزایش دما و افزایش درصد وزنی نانوسیالات مغناطیسی در مقایسه با دو روش دیگر، افزایش ضریب هدایت حرارتی بیشتری را حاصل کرد .


Article's English abstract:

In this study for comparing the thermal conductivity of magnetic nanofluids with other nanofluids ,three sample nanofluids prepared. Functionalized nanofluids, nanofluids with surface active substance and magnetic nanofluids using hybrid carbon nanotube-iron oxide for weight percentages under 1% in distilled water as a base fluid. First functionalized nanofluids, multi-walled carbon nanotubes functionalized with carboxyl functional group was pickling, then preparing nanofluids with Sodium dodecyl sulfate (SDS) surfactant then magnetic nanoparticles was synthesized with hybrid Fe2O3-CNT for the first time .The thermal conductivity coefficient were measured by KD2pro device. The results showed that with enhancement of temperature and weight percentage the thermal conductivity coefficient were increased. magnetic nanofluids showed higher thermal conductivity in comparison with functionalized and nanofluids with surfactant SDS.


کلید واژگان:
ضریب هدایت حرارتی، نانوذرات اکسید آهن، نانوسیالات مغناطیسی، نانو لوله های کربنی، هیبرید.

English Keywords:
Magnetic Nanofluids, Thermal conductivity coefficient, Heat transfer, Iron oxide nanoparticles, Hybrid.

منابع:

English References:
[1] U. Ojha, S. Das, and S. Chakraborty, “Stability, pH and viscosity relationships in zinc oxide based nanofluids subject to heating and cooling cycles,” J. Mater. Sci. Eng., vol. 4, no. 7, pp. 24–29, 2010. [2] H. Masuda, A. Ebata, and K. Teramae, “Alteration of thermal conductivity and viscosity of liquid by dispersing ultra-fine particles. Dispersion of Al2O3, SiO2 and TiO2 ultra-fine particles,” 1993. [3] Q. Li, Y. Xuan, and J. Wang, “Experimental investigations on transport properties of magnetic fluids,” Exp. Therm. Fluid Sci., vol. 30, no. 2, pp. 109–116, 2005. [4] J.X. Wang , H.T. Zhu, C.Y. Zhang, S.B. Chang, “Prepration of CuO nanoparticles under ultrasonic and microwave irradiation”, 14 th Chinese Advanced Ceramics Conference, Luoyang, China, 2006. [5] W. Yu, H. Xie, L. Chen, and Y. Li, “Enhancement of thermal conductivity of kerosene-based Fe 3 O 4 nanofluids prepared via phase-transfer method,” Colloids Surfaces A Physicochem. Eng. Asp., vol. 355, no. 1, pp. 109–113, 2010. [6] K. Parekh and H. S. Lee, “Magnetic field induced enhancement in thermal conductivity of magnetite nanofluid,” J. Appl. Phys., vol. 107, no. 9, p. 09A310, 2010. [7] W. Yu, H. Xie, L. Chen, and Y. Li, “Enhancement of thermal conductivity of kerosene-based Fe 3 O 4 nanofluids prepared via phase-transfer method,” Colloids Surfaces A Physicochem. Eng. Asp., vol. 355, no. 1, pp. 109–113, 2010. [8] A. Nasiri, M. Shariaty-Niasar, A. Rashidi, A. Amrollahi, and R. Khodafarin, “Effect of dispersion method on thermal conductivity and stability of nanofluid,” Exp. Therm. fluid Sci., vol. 35, no. 4, pp. 717–723, 2011. [9] Y. Hwang, J.-K. Lee, J.-K. Lee, Y.-M. Jeong, S. Cheong, Y.-C. Ahn, and S. H. Kim, “Production and dispersion stability of nanoparticles in nanofluids,” Powder Technol., vol. 186, no. 2, pp. 145–153, 2008. [10] V. Bashtovoy and B. M. Berkovsky, “Magnetic fluids and applications handbook,” Ser. Learn. Mater. New York Begell house, 1996. [11] A. Gavili, F. Zabihi, T. D. Isfahani, and J. Sabbaghzadeh, “The thermal conductivity of water base ferrofluids under magnetic field,” Exp. Therm. Fluid Sci., vol. 41, pp. 94–98, 2012. [12] L. S. Sundar, M. K. Singh, and A. C. M. Sousa, “Investigation of thermal conductivity and viscosity of Fe 3 O 4 nanofluid for heat transfer applications,” Int. Commun. Heat Mass Transf., vol. 44, pp. 7–14, 2013. [13] Y. Ding, H. Alias, D. Wen, and R. A. Williams, “Heat transfer of aqueous suspensions of carbon nanotubes (CNT nanofluids),” Int. J. Heat Mass Transf., vol. 49, no. 1, pp. 240–250, 2006. [14] A. Gavili, F. Zabihi, T. D. Isfahani, and J. Sabbaghzadeh, “The thermal conductivity of water base ferrofluids under magnetic field,” Exp. Therm. Fluid Sci., vol. 41, pp. 94–98, 2012. [15] B. C. Pak and Y. I. Cho, “Hydrodynamic and heat transfer study of dispersed fluids with submicron metallic oxide particles,” Exp. Heat Transf. an Int. J., vol. 11, no. 2, pp. 151–170, 1998. [16] E. Timofeeva, A. Gavrilov, J. McCloskey, Y. Tolmachev, S. Sprunt, L. Lopatina, and J. Selinger, “Thermal conductivity and particle agglomeration in alumina nanofluids: Experiment and theory,” Phys. Rev. E, vol. 76, no. 6, p. 061203, 2007. [17] H. A. Mintsa, G. Roy, C. T. Nguyen, and D. Doucet, “New temperature dependent thermal conductivity data for water-based nanofluids,” Int. J. Therm. Sci., vol. 48, no. 2, pp. 363–371, 2009. [18] K. S. Hong, T.-K. Hong, and H.-S. Yang, “Thermal conductivity of Fe nanofluids depending on the cluster size of nanoparticles,” Appl. Phys. Lett., vol. 88, no. 3, p. 31901, 2006. [19] S. Kakac and A. Pramuanjaroenkij, “Review of convective heat transfer enhancement with nanofluids,” Int. J. Heat Mass Transf., vol. 52, no. 13, pp. 3187–3196, 2009. [20] P. Keblinski, J. A. Eastman, and D. G. Cahill, “Nanofluids for thermal transport,” Mater. today, vol. 8, no. 6, pp. 36–44, 2005. [21] S. K. Das, S. U. Choi, W. Yu, and T. Pradeep, Nanofluids: science and technology. John Wiley & Sons, 2007. [22] P. K. Singh, P. V Harikrishna, T. Sundararajan, and S. K. Das, “Experimental and numerical investigation into the hydrodynamics of nanofluids in microchannels,” Exp. Therm. Fluid Sci., vol. 42, pp. 174–186, 2012. [23] H. E. Patel, T. Sundararajan, and S. K. Das, “An experimental investigation into the thermal conductivity enhancement in oxide and metallic nanofluids,” J. Nanoparticle Res., vol. 12, no. 3, pp. 1015–1031, 2010. [24] S. K. Das, N. Putra, P. Thiesen, and W. Roetzel, “Temperature dependence of thermal conductivity enhancement for nanofluids,” J. Heat Transfer, vol. 125, no. 4, pp. 567–574, 2003.



فایل مقاله
تعداد بازدید: 1116
تعداد دریافت فایل مقاله : 67



طراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورکطراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورک