Nanoakişkanlarin Isil İletkenli̇k Ve Vi̇skozi̇tesi̇ni̇n Deneysel İncelenmesi̇: Taneci̇k Boyutu Etki̇si̇

Abstract

ÖZETYeni nesil ısı transfer akışkanı olma potansiyeli taşıyan nanoakışkanlar ile ilgili araştırmalar on yılı aşkın bir süre önce başlamasına rağmen, yayınlanan çalışmaların sonuçları arasında birçok tutarsızlık ve çelişkiler mevcuttur. Bunlardan birisi tanecik boyutunun nanoakışkanın ısıl performansına olan etkisidir. Bu çalışmada, 10 nm ve 30 nm tanecik boyutuna sahip Al 2 O 3 -su nanoakışkanların, hacimce % 1, 2, 3 ve 6,33 katkı oranlarında, ısıl iletkenlik ve viskozite değerleri deneysel olarak belirlenmiş ve elde edilen sonuçlar literatürde yer alan efektif ısıl iletkenlik ve efektif viskozite modelleri ile karşılaştırılmıştır. Isıl iletkenliğin, tanecik boyutu ile ilişkili olmadığı ve deneysel sonuçlarımızın klasik efektif ısıl iletkenlik modellerinden biri olan Maxwell ile uyumlu olduğu gözlenmiştir. Reolojik ölçümler sonucunda, numunelerin Newton tipi akışkan davranışı gösterdikleri ve aynı tanecik katkı oranında, daha büyük tanecik boyutuna sahip numunelerin viskozitelerindeki artış oranının daha yüksek olduğu sonucuna varılmıştır. Klasik efektif viskozite modellerinden Einstein modeli, deneysel sonuçlarımız ile karşılaştırıldığında çok düşük değerlere sahiptir.Anahtar Kelimeler: Nanoakışkan, ısıl iletkenlik, viskozite, tanecik boyutu etkisi EXPERIMENTAL INVESTIGATION ON THERMAL CONDUCTIVITY AND VISCOSITY OF NANOFLUIDS: PARTICLE SIZE EFFECT ABSTRACTAlthough, it has been more than a decade since research started on nanofluids, potential heat transfer fluids of next generation, there are still inconsistent and contradictory results between studies. Among these results, one is the effect of particle size on thermal performance of a nanofluid. In this study, thermal conductivity and viscosity of Al 2 O 3 -deionized water nanofluids with different particle size (10 and 30 nm) and concentration (1 to 6.33 % vol.) were studied experimentally, and the results were compared with the effective thermal conductivity and effective viscosity models from the literature. It is observed that, particle size has no effect on the thermal conductivity of nanofluid and our experimental results are in a good agreement with Maxwell model, one of the classical effective thermal conductivity models. The results of the rheological measurements indicate that, nanofluid samples show a Newtonian fluid behavior and for the given particle volume concentration, bigger particle size gives a higher increase on the viscosity of the sample. Einstein model, one of the classical effective viscosity model, fails to predict the viscosity of nanofluid samples.

Parabolik Güneş Kolektörlerinde Nanoakışkan Kullanımının Isı Transfer Performansı Üzerine Olan Etkileri

“…Süreklilik Denklemi [19], viskozitesi [18,19], yoğunluğu [13] ve özgül ısı kapasitesi [13] sırasıyla Eşitlik 4, 5, 6 ve 7 kullanılarak hesaplanabilmektedir.…”

Empirical Viscosity Modeling for SiO2 and Al2O3 Nanofluids using the Response Surface Method

“…There are many experimental studies dedicated to investigating the dynamic viscosity of nanofluids. These studies reported findings for nanofluids containing nanoparticles such as Al2O3, TiO2, CuO and carbon nanotubes (CNT), that are dispersed in water, ethylene glycol (EG) or a mixture of water and EG at specified ratio [13,[16][17][18][19][20][21][22][23]. The consensus of the researchers who investigated the rheological behavior of the nanofluids is that nanofluid viscosity increases when the concentration of nanoparticle increases and they are decreasing as the temperature increases.…”

Nano Mineralojik Akışkanların Termofiziksel Özelliklerinin Deneysel Olarak İncelenmesi

“…Isıl iletkenliğin, tanecik boyutu ile ilişkili olmadığı ve deneysel sonuçların klasik efektif ısıl iletkenlik modellerinden biri olan Maxwell ile uyumlu olduğu gözlenmiştir. Reolojik ölçümler sonucunda, numunelerin newtonian davranış gösterdiği ve aynı tanecik katkı oranında, daha büyük tanecik boyutuna sahip numunelerin viskozitelerindeki artış oranının daha yüksek olduğu sonucuna varılmıştır [21]. Sıvı parafin bazlı CuO nanopartikülleri içeren nanoakışkanın konsantrasyon oranı ile sıcaklığın dinamik viskozite üzerine etkileri araştırılmıştır.…”