В статье приведено описание экспериментальной установки, методика проведения эксперимента и обработки данных полученных на адиабатном калориметре, который реализует метод непосредственного нагрева. В работе приведены экспериментальные данные о теплоемкости на линии кипения для чистого спирта и нанофлюидов изопропиловый спирт / наночастицы Al2O3 на трех концентрациях. Полученные данные указывают, что примеси наночастиц Al2O3 способствуют уменьшению теплоемкости изопропилового спирта в жидкой фазе.В работе предложена новая «трехфазная» модель прогнозирования теплоемкости нанофлюидов, в которой фигурирует избыточная мольная теплоемкость. Выполненный анализ показывает, что величина избыточной теплоемкости нанофлюидов может быть связана с увеличением гидродинамического радиуса наночастиц при изменении температуры и концентрации наночастиц в изопропиловом спирте.
У статті наведено огляд та аналіз експериментальних досліджень і методів розрахунку теплопровідності і в'язкості нанофлюідів з частинками Al 2 O 3. Розглянуто вплив основних факторів на властивості переносу нанофлюідів, включаючи концентрацію, розмір і форму наночастинок, спосіб отримання нанофлюідів і т.д. Наведено результати експериментального дослідження теплопровідності і в'язкості модельної системи ізопропіловий спиртнаночастинки Al 2 O 3 при різних концентраціях наночастинок і температурах. Дослідження теплопровідності проводилося двома незалежними методамистаціонарним і нестаціонарним методами нагрітої нитки. В'язкість вимірювалася за допомогою капілярних віскозиметрів. Досліджено також вплив добавки наночастинок на в'язкість холодильного компресорного масла. Результати вимірювань представлені у вигляді простих моделей.
ВведениеРезультаты исследований свойств нанофлюи-дов (жидкостей с добавкой частиц размером от 10 до 100 нм), опубликованные в последние годы, показы-вают возможность существенного целенаправленно-го изменения их теплофизических и теплообменных характеристик по сравнению с традиционными ра-бочими веществами холодильных систем и систем кондиционирования воздуха. В ряде работ получе-но значительное увеличение теплопроводности (λ) не только для нанофлюидов с наночастицами, обла-дающими высокой теплопроводностью (углеродные нанотрубки, наночастицы высокотеплопроводных ме-таллов, как например, золото или медь, но и для на-нофлюидов с наночастицами окислов металлов). Для объяснения причин увеличения теплопроводности в наножидкостях к настоящему времени анализируется несколько основных механизмов: броуновское движе-ние наночастиц, образование высокотеплопроводного жидкого слоя (с толщиной молекулярного уровня) на границе раздела жидкость-наночастица, баллистиче-ский перенос тепловой энергии внутри индивидуаль-ной наночастицы и между наночастицами, который происходит при их контакте, а также влияние класте-ризации наночастиц. В ряде исследований отмечено значительный рост коэффициентов теплоотдачи при различных режимах течения в каналах различной формы и при фазовых переходах.Возможность улучшения энергетических характе-ристик холодильных систем за счёт этого эффекта в настоящее время изучается. Например, в ряде работ показано, что наночастицы окислов металлов могут быть использованы в качестве добавки для повышения растворимости минерального масла с HFC-хладонами, при этом улучшается возврат масла в компрессор и энергетические характеристики холодильной системы (СОР увеличивается до 26 %).Большинство публикаций по свойствам нанофлю-идов посвящено исследованию их теплопроводности. Обзор и краткий анализ этих исследований, приве-денный в работах [1,2], показывает, что результаты измерений теплопроводности существенно расходят-ся между собой, при этом причины этих расхождений остаются неизученными. Очевидно, необходимо про-анализировать влияние основных факторов на точ-ность измерения теплопроводности нанофлюидов и на основе этого анализа разработать методику исследо-вания теплопроводности и получить достоверные дан-ные о теплопроводности «модельного» нанофлюида. Цель и задачи исследованияЦелью настоящей работы явилось получение до-стоверных данных о теплопроводности «модельно-го» нанофлюида (базовая жидкость -изопропиловый спирт, наночастицы -Al 2 O 3 ). Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:-проанализировать основные факторы, влияющие на точность измерения теплопроводности нанофлю-идов;
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2025 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.