پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 25 |
| تعداد شماره‌ها | 932 |
| تعداد مقالات | 7,653 |
| تعداد مشاهده مقاله | 12,495,837 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,886,832 |
مقاله پژوهشی: سنتز و بررسی تجربی اثر نسبت حجمی و دما بر ضریب هدایت حرارتی نانوسیال اکسید مس‌ـ‌آب | ||
| فیزیک کاربردی ایران | ||
| مقاله 6، دوره 9، شماره 1 - شماره پیاپی 16، فروردین 1398، صفحه 71-89 اصل مقاله (7.37 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22051/jap.2020.26012.1125 | ||
| نویسندگان | ||
| مریم مریدپور* 1؛ علیرضا رازقی زاده2؛ وحدت رفیعی3 | ||
| 1دانشجوی کارشناسی ارشد. گروه فیزیک،دانشکده فیزیک،دانشگاه پیام نور،تهران،ایران | ||
| 2استادیار، دانشگاه پیام نور، اهواز، ایران | ||
| 3استادیار دانشگاه پیام نور اهواز | ||
| چکیده | ||
| در این مقاله اثر نسبت حجمی نانوذرات و دما بر ضریب هدایت حرارتی نانوسیال اکسید مس به صورت تجربی بررسی شد. بدین منظور، نانوذرات اکسید مس پس از تهیه، توسط آنالیزهایXRD و EDXو SEMمشخصهیابی شدند. آنالیز XRD فاز نمونه و آنالیز EDXحضور عناصر مس و اکسیژن و SEM ابعاد نانومتری نمونۀ سنتزشده را تأیید کرد. نانوذرات اکسید مس با ابعاد ۵۰ نانومتر پس از تهیه، جهت سنتز نانوسیال اکسید مس استفاده شدند. نمونههای نانوسیال اکسید مس به روش دومرحلهای و با استفاده از آب مقطر به عنوان سیال پایه در نسبتهای حجمی مختلف (۱٪ ، ۲٪، ۳٪) سنتز شدند. سپس در اولتراسونیک به مدت ۳۰ دقیقه مخلوط شدند و نانوذرات به صورت همگن درون سیال پایه به حالت تعلیق در آمدند. سپس، pH تمامی نمونهها اندازهگیری و کنترل شد. همچنین ضریب هدایت حرارتی نمونههای نانوسیال سنتزشده در محدودۀ دمایی ۲۳ـ۵۱ درجۀ سلسیوس اندازهگیری شد. نتایج نشان داد که با افزایش دما و نسبت حجمی نانوذرات اکسید مس درون آب مقطر، در همۀ نمونهها ضریب هدایت حرارتی افزایش یافت. نمونۀ دارای نسبت حجمی ۳٪ بالاترین ضریب هدایت حرارتی و نقطۀ بهینه را در بین غلظتهای موجود دارد، زیرا علاوه بر ضریب هدایت حرارتی خوب، pH خنثی نیز دارد. در ادامه، نتایج تجربی هدایت حرارتی نانوسیال اکسید مس‌ـ‌آب با مقادیر به‌دست‌آمده از مدلهای نظری مقایسه شد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| نسبت حجمی؛ نانوذرات؛ نانوسیال؛ اکسید مس؛ ضریب هدایت حرارتی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Synthesis and Experimental Study of the Effect of Volume Fraction and Temperature on Thermal Conductivity Coefficient of Copper Oxide-Water Nanofluid | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Maryam Moridpour1؛ Alireza Razeghizadeh2؛ Vahdat Rafee3 | ||
| 1Department of Physics, Faculty of physics, Payame noor University, Tehran, Iran | ||
| 2Department of Physics, Payame Noor University of Ahvaz, Iran | ||
| 3payam nour university, ahwaz, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| The effect of volume fraction and temperature on the thermal conductivity coefficient of nanofluid copper oxide was investigated. The synthesized copper oxide nanoparticles were characterized by XRD, EDX and SEM. XRD analysis of the samples established the phase, EDX analysis provided the presence of copper and oxygen elements and SEM analysis confirmed their nanometer sizes. Copper oxide nanoparticles with dimensions of 50nm were used to synthesize copper oxide nanofluids. Copper oxide nanofluid were synthesized by two step method using distilled water as a base fluid in various volume fractions (%1, %2, %3). Then, they were mixed in ultrasonic for 30min and the nanoparticles were suspended homogeneously in the base fluid. In this regard, the pH of all samples was measured and controlled. Also, the thermal conductivity coefficient of the synthesized nanofluid samples were measured at temperature range . The results of the research showed that with increasing temperature and volume fraction of copper oxide nanoparticles in distilled water, the thermal conductivity coefficient in all samples increased. A sample with concentration of %3 had the higher thermal conductivity coefficient and optimum point in the concentrations, because in addition to the high thermal conductivity, it had a neutral pH. Finally, the experimental results of thermal conductivity of copper oxide nanofluids were compared to the obtained values from theoretical models. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Volume Fraction, Nanoparticle, Nanofluid, Copper Oxide, Thermal Conductivity Coefficient | ||
| مراجع | ||
|
[1] Lee S., Choi S.U.S., Li S. and Eastman J.A.; “Measuring thermal conductivity of fluids containing oxide nanoparticles”, Journal of Heat Transfer, 121, 280-289, (1999). [2] Xuan Y.; Li Q.; “Investigation on convective heat transfer and flow features of nanofluids”, Journal of Heat Transfer, 125, 151-155, (2003). [3] Esfe M.H., Karimpour A., Wei-Mon Yan., Akbari M., Safaei M. R., Dahari M., “Experimental study on thermal conductivity of ethylene glycol based nanofluid containing Al2O3 nanoparticle”, International Journal of Heat and Mass Transfer, 88, 728-734, (2015). [4] Timofeeva E. V., Routbort J. and Singh D., “Particle shape effects on thermophysical properties of alumina nanofluids”; Journal of Applied Physics, vol 106, 014304, (2009). [5] Manimaran R., Palaniradja K., Alagumurthi N., Sendhilnathan S., Hussain J.; “Preparation and characterization of copper oxide nanofluid for heat transfer application”, Appl nanosci, 4, 163-167, (2014). [6] Turget A., Tavman I., Chirtoc M., Schuchmann H. P., Sauter C., Tavman S. ; “Thermal conductivity and viscosity measurements of water-based Tio2 nanofluid”, Journal of Thermophysics, 30, 1213-1226, (2009). [7] Yimsawasd T., Dalkilic A.S., Wongwises S., “Measurement thermal conductivity titania and alumina nanofluids”, Thermochimica Acta, 545, 48-56, (2012). [8] Lee S., Choi S.U.S, Li S. and Eastman J.A., “Measurement thermal conductivity of nanofluids containing oxide nanoparticles”; Journal of Heat Transfer, 121, 474-480, (1999). [9] Beck M.P., Yuan Y., Warrier P., Teja A.S., “The effect of particle size on the thermal conductivity of alumina nanofluids”, J. Nanopart Res., 11, 1129-1136, (2009). [10] Murshed S.M.S., Leong K.C., Yang C.; “Enhanced thermal conductivity of Tio2-water based nanofluids”, International Journal of Thermal Sciences, 44, 367-373, (2005). [11] Kole M., Dey T.K., “Effect of prolonged ultrasonication on the thermal conductivity of Zno-ethylen glycol nanofluid”, Thermochimica Acta, 535, 58-65, (2012). [12] Xian W., Li X.F., “Influence of pH on nanofluids viscosity and thermal conductivity”, Chinese Physics Letters, 26, 056601, (2009). [13] Hong T.K., Yang H.S., Choi C.J., “Study of the enhanced thermal conductivity of Fe nanofluids”, Journal of Applied Physics, 97, 609-735, (2005). [14] Li C., Peterson P., “Experimental investigation of temperature and volume fraction variation on effective thermal conductivity nanoparticle suspensions (nanofluid)”, Journal of Applied Physics, 99, 084314, (2006). [15] Meenakshi K.S., Sudhan E.P, “Preparation and characterization of copper oxide-water based nanofluids by one step method for heat transfer applications”, Chemical Science Transactions, 4, 127-132, (2015). [16] Fedele L., Colla L., Bobbo S., “Viscosity and thermal conductivity measurements of water-based nanofluids containing titanium oxide nanoparticles”, International Journal of Refrigeration, 35, 1359-1366, (2012). [17] Lomascolo M., Colangelo G., Milanese M., Risi A.D., “Review of heat transfer in nanofluids; conductivity, convective and radiative experimental results”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 43, 1182-1198, (2015). [18] Patel H.P., Das S.K., Sundararajan T., “Thermal conductivities of naked and mono-layer protected metal nanoparticle based nanofluids; manifestation of anomalous enhancement and chemical effects”, Applied Physics Letters, 83, 2931-2933, (2003). [19] Wongwises S., Duanggthongsuk W., “Measurement of temperature dependent thermal conductivity and viscosity of Tio2-water nanofluid”, Experimental Thermal and Fluid Science, 33, 706-714, (2009). [20] Mintsa H.A., Roy G., Nguyen C.T., Doucet D., “New temperature dependent thermal conductivity data for water based nanofluids”, International Journal of Thermal Sciences, 48, 363-371, (2009). [21] Anandan D. and Rajan K.S., “Synthesis and stability of copper oxide-water based nanofluids: A novel coolant for efficient cooling”, Asian Journal of Scientific Research, 5, 218-227, (2012). [22] Nithya K., Yuvasree P., Rajasekaran N., “Preparation and characterization of copper oxide nanonparticles”, International Journal of Chem Tech Research, 6, 2220-2222, (2014). [23] Srivastava S., Kumar M., Agrawal A., Dwivedi S.D., “Synthesis and characterization of copper oxide nanoparticles”, Journal of Applied Physics, 5, 61-65, (2013). [24] Razeghizadeh A.R., Zalaghi L., Kazeminezhad I., Rafee V. ; “Growth and optical properties investigation of pure Al- doped SnO2 nanostructures by Sol-Gel method”; Iranian Journal of chemistry and chemical Engineering, 36(5), 1-8, (2017). [25] Wang X., Xu X., “Thermal conductivity of nanoparticle – fluid mixture”, Journal of Thermophysics and Heat Transfer, 13, 474-480, (1999). [26] Senthilraja S., Vijayakumar K., Gangadevi R., “A comparative study on thermal conductivity of Al2O3-water, Cuo-water and Al2O3-Cuo/water nanofluid”, Journal of nanomaterial and Biostructures, 76, 1449-1458, (2015). [27] Sarbolookzadeh Harandi S., Karimipour A., Afrand M., Akbari M., Orazio A., “An experimental study thermal conductivity of F-MWCNTs-Fe3o4/EG hybrid nanofluid; effects of temperature and concentration”, International Communications in Heat and Mass Transfer, 76, 171-177, (2016). | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 763 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 567 |
||