بررسی تجربی پتانسیل انتقال حرارتی نانوسیال اکسید آلومینیوم - آب با استفاده از معیارهای خواص ترموفیزیکی

مطالعه حاضر به بررسی قابلیت بهبود پایداری و عملکرد انتقال حرارتی سیال خنک کننده‌‌ آب با استفاده از پراکندگی نانوذرات اکسید آلومینیوم در آب می‌‌پردازد. نانوسیال عاری از سورفکتانت با 4 کسر حجمی مختلف 0.05 %،0.5 %،1 % و2% به روش دو مرحله‌ای تهیه شد. پایداری نانوسیال با دو روش عکسبرداری مداوم و پراکندگی نور پویا (dls) رصد شد. ضریب هدایت حرارتی، ویسکوزیته و دانسیته نانوسیال اکسید آلومینیوم-آب در 4 غلظت و در دماهای 35،25 و45 درجه سانتی‌‌گراد اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که ضریب هدایت حرارتی و ویسکوزیته نانوسیال اکسید آلومینیوم-آب با افزایش غلظت افزایش می یابد. ویسکوزیته نانوسیال در تمامی غلظت ها بیشتر از سیال پایه بود. این در حالیست که افزایش ویسکوزیته تقریباً مستقل از افزایش دما بوده است. بیشترین درصد افزایش ضریب هدایت حرارتی نانوسیال برابر 49 % است که در غلظت 2% و دمای 45 درجه سانتیگراد بدست آمد. روابط جدیدی با دقت بالا بر اساس داده‌‌های تجربی ضریب هدایت حرارتی و ویسکوزیته نانوسیالات ارائه گردید. قابلیت انتقال حرارتی و توان پمپاژ نانوسیال بر اساس چندین معیار و شاخص عملکرد مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج مطلوب افزایش قابلیت انتقال حرارتی باعث گردیده که بتوان از نانوسیال  اکسید آلومینیوم – آب به عنوان یک کاندید بالقوه برای سیال خنک‌کننده در کاربردهای عملی نام برد. 

experimental investigation of heat transfer potential of aluminum oxide-water nanofluid using thermophysical properties criteria

 the present study investigates the ability to improve the stability and heat transfer performance of water coolant fluid by dispersing aluminum oxide nanoparticles in water. surfactant-free nanofluid with 4 different volume fractions of 0.05%, 0.5%, 1% and 2% were prepared by two-step method. the stability of the nanofluid was monitored by continuous imaging (visualization) and dynamic light scattering (dls) techniques. thermal conductivity, viscosity and density of aluminum oxide-water nanofluid were measured in 4 concentrations and at temperatures of 25, 35 and 45 °c. the results showed that the thermal conductivity and viscosity of aluminum oxide-water nanofluid increases with rising concentration. the viscosity of nanofluids in all concentrations were higher than the base fluid. this is while the increase in viscosity was almost independent of the increase in temperature. the highest percentage increase in the thermal conductivity of nanofluid is equal 49%, which was obtained at a concentration of 2% and a temperature of 45 °c. new correlations with high precision were presented based on the experimental data of thermal conductivity and viscosity of nanofluids. the heat transfer performance and pumping power of nanofluid were analyzed based on several performance criteria. the advantageous results of increasing the heat transfer capability made aluminum oxide-water nanofluid a potential candidate for cooling fluid in practical applications.