Refrigerantes basados jar nanofluidos termoconductores
Ya nanofluidos sintetizados ya ultrasonidos ya refrigerantes eficientes ne líquidos intercambiadores pa. Ya nanomateriales termoconductores aumentan significativamente ar transferencia ar pa ne ar mfeni disipación pa. Ar sonicación xi hño establecida ar síntesis ne ar funcionalización nanopartículas termoconductoras, nja'bu komongu ja ar producción nanofluidos estables ne mar hñets'i rendimiento pa aplicaciones refrigeración.
Efectos nanofluídicos jar rendimiento termohidráulico
Conductividad térmica 'nar hñei ge 'nar medida jár mfeni pa da t'ot'e ar pa. Pa ya refrigerantes ne ar fluido transferencia pa ('nehe llamado fluido térmico wa asete térmico), bí ne 'nar mextha conductividad térmica. Numerosos nanomateriales ofrecen dätä propiedades termoconductoras. Pa utilizar ar conductividad térmica mäs xi ngu ya ya nanomateriales, bí utilizan ya llamados nanofluidos komongu líquidos refrigerantes. 'Nar nanofluido ge 'nar fluido ja partículas tamaño nanométrico gi 'bu̲hu̲ suspendidas jar fluido ar base komongu ar dehe, ar glicol wa ar asete, ho o̲t'e 'nar njäts'i coloidal. Ya nanofluidos xi aumentar significativamente ar conductividad térmica jar comparación ko ya líquidos hinda nanopartículas wa partículas mäs mña dätä. Ar hñei, ar tamaño, ar viscosidad, ar carga superficial ne nzäm'bu fluido ya nanopartículas dispersas afectan significativamente ar rendimiento térmico ya nanofluidos. Ya nanofluidos gi 'bu̲hu̲ ganando mahyoni da rápidamente ja ya aplicaciones transferencia pa, ya da muestran 'nar rendimiento transferencia pa mäs xi ngu jar comparación ko ya fluidos base convencionales.
Ar dispersión ultrasónica ge 'nar técnica altamente nt'ot'e xi hño, fiable ne establecida industrialmente pa producir nanofluidos ko capacidades transferencia pa mar hñets'i ar rendimiento.
- 'Nar mextha nthe superficie: volumen pa tasas transferencia energía ne masa significativamente mäs altas
- Xí hñets'i'i masa pa 'nar xi hño nzäm'bu coloidal
- Baja inercia, nä'ä minimiza ar erosión
Gi características relacionadas ko ar tamaño nanométrico da uni jar ya nanofluidos ár excepcional conductividad térmica. Ar dispersión ultrasónica ge ar técnica mäs xi hño pa producir nanopartículas funcionalizadas ne ar nanofluidos.
Nanofluidos producidos ya ultrasonidos ko 'nar conducción térmica mäs xi ngu
Numerosos nanomateriales – ngu CNTs, sílice, grafeno, aluminio, ár t'axi, nitruro boro ne xingu ma'ra – ya ar xi demostrado da aumenta ar conductividad térmica ya fluidos transferencia pa. Tso̲kwa continuación, pe tingigi mbo resultados nthoni ejemplares pa nanofluidos termoconductores preparados jár ultrasonidos.
Producción nanofluidos a base de alumio ko ultrasonidos
Buonomo et jar ar. (2015) demostraron ar mejora conductividad térmica ya nanofluidos Al2O3, da prepararon jár ultrasonidos.
Pa dispersar ya nanopartículas Al2O3 ar bí uniforme jar dehe, ya investigadores utilizaron ar ultrasonido ar klase sonda UP400S ar Hielscher. Ya partículas ar aluminio desaglomeradas ne dispersadas ya ultrasonidos ar producen ja 'nar tamaño partícula aproximadamente 120 nm pa ya nanofluidos – independientemente ar concentración partículas. Conductividad térmica ya nanofluidos aumentaba ma temperaturas mäs altas jar comparación ko ar dehe pura. Con una concentración de partículas de Al2O3 del 0,5% a temperatura ambiente de 25 °C, el aumento de la conductividad térmica es solo del 0,57 %, pero a 65 °C este valor aumenta a aproximadamente el 8 %. Para una concentración de volumen del 4%, la mejora pasa del 7,6% al 14,4% con un aumento de la temperatura de 25 °C a 65 °C.
[cf. Buonomo et jar el., 2015]
NTHEGE tamaño partícula nanofluidos nitruro boro a base de ar dehe ko 'na'ño concentraciones nitruro boro 'mefa xta ultrasonicación ko ar UP400S (ma) 0,1% hBN, (b) 0,5% hBN, (c) 2% hBN
(Estudio ne gráficos: © Ilhan et jar el., 2016)
Producción nanofluidos a base de nitruro boro ir nge ya sonicación
Ilhan et jar ar. (2016) investigaron conductividad térmica nanofluidos basados nitruro boro hexagonal (hBN). Pa nä'ä di 'bui, bí producen 'nar serie nanofluidos estables ne xi hño dispersos, da contienen nanopartículas hBN ko 'nar diámetro made 70 nm, ko 'nar nt'ot'e yoho ya pasos da mfa̲ts'i 'bu̲i ultrasonidos ne tensioactivos komongu ar dodecil sulfato sodio (SDS) ne ar polivinil pirrolidona (PVP). Ar nanofluido ar hBN — dehe dispersado ya ultrasonidos gi 'ñudi 'nar aumento significativo conductividad térmica 'nehe pa concentraciones partículas xi diluidas. Ar sonicación ar ultrasonido ar klase sonda UP400S redujo ar tamaño made partícula ja ya áridos ja 'nar rango 40 — 60 nm. Ya investigadores concluyen ke ya agregados dätä ne densos nitruro boro, nä'ä da observaron jar dätä hnini seco hinda japi, bí rompen ar proceso ar ultrasonidos ne ar adición tensioactivo. 'Me̲hna thogi ne ar dispersión ultrasónica da 'nar nt'ot'e xi hño pa ár nt'ot'e nanofluidos a base de ar dehe ko 'na'ño concentraciones partículas.
[cf. Ilhan et jar el., 2016]
Tsita STEM nä'ä gi 'ñudi morfología 'nar nanofluido hBN basado etilenglicol (EG) dispersado ya ultrasonidos ko 'nar concentración volumen partículas 0,5%.
(Estudio ne gráficos: © Ilhan et jar el., 2016)
“Ar ultrasonicación ge ar proceso xí utilizado ja ar ot'a pa aumentar nzäm'bu ja ya nanofluidos.” [Ilhan et jar el., 2016] Ne 'nehe ja ar producción industrial, ar sonicación ar pa'bya da xtä técnica mäs xi hño, fiable ne ya bojä pa da nanofluidos estables jar ya'bu̲ ar plazo ne ar rendimiento 'nar excepcional.
Ultrasonidos industriales pa ar producción ar refrigerantes
Científicamente probado, industrialmente establecido – Ultrasonidos ar Hielscher pa ar producción nanofluidos
Ya dispersores ultrasónicos ar mar hñets'i cizallamiento ya máquinas fiables pa ar producción continua refrigerantes ne fluidos ar transferencia pa mar hñets'i ar rendimiento. Mezcla impulsada ya ultrasonidos ar conocida ir nge ár dätä nt'ot'e ne fiabilidad – 'nehe nu'bu̲ ar aplican nkohi mezcla exigentes.
Ya equipos Hielscher Ultrasonics permiten hoki nanofluidos hingi tóxicos, hingi peligrosos, 'ra 'nehe ar 'mui alimenticio. Ya ar xkagentho pa, HMUNTS'UJE ultrasonidos ya xi eficientes, fiables, seguros ya 'ye̲ ne xi robustos. Construidos da funcionar ya 24 ora ar pa, 7 ya pa ar su̲mänä, 'nehe HMUNTS'UJE ultrasonidos sobremesa ne tamaño made ya mar tsa̲ ndi producir volúmenes notables.
Lea mäs dige ar producción ultrasónica nanofluidos wa ga japi ar jar contacto ko ngekagihe nu'bya da uni 'nar hño nthoki jar profundidad ne 'nar propuesta gratuita ja 'nar dispersor ultrasónico.
Xtí tabla bí xta ar 'nar indicación ya mfeni ya procesamiento aproximada ar HMUNTS'UJE ultrasonidos:
| Volumen lote | Gasto | Dispositivos recomendados |
|---|---|---|
| Ar 1 jar 500 ml | Ar 10 200 ml yá min | UP100H |
| Ar 10 da 2000 ml | Ar 20 400 ml yá min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 da 20L | 0.2 4 L yá min | UIP2000hdT |
| Ar 10 da 100L | Ar 2 10 l yá min | UIP4000hdT |
| Ar 15 ma 150L | Ar 3 15 l yá min | UIP6000hdT |
| n.d. | Ar 10 100 L yá min | UIP16000 |
| n.d. | Mar dätä | Racimo ar UIP16000 |
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Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos mar hñets'i rendimiento pa aplicaciones ar mezcla, dispersión, emulsificación ne extracción bí escala ar laboratorio, piloto ne industrial.
Bibliografía yá Referencias
- B. Buonomo, O. Manca, L. Marinelli, S. Nardini (2015): Effect of temperature and sonication time on nanofluid thermal conductivity measurements by nano-flash method. Applied Thermal Engineering 2015.
- Beybin İlhan, Melike Kurt, Hakan Ertürk (2016): Experimental investigation of heat transfer enhancement and viscosity change of hBN nanofluids. Experimental Thermal and Fluid Science, Volume 77, 2016. 272-283.
- Oldenburg, S., Siekkinen, A., Darlington, T., Baldwin, R. (2007): Optimized Nanofluid Coolants for Spacecraft Thermal Control Systems. SAE Technical Paper, 2007.
- Mehdi Keyvani, Masoud Afrand, Davood Toghraie, Mahdi Reiszadeh (2018): An experimental study on the thermal conductivity of cerium oxide/ethylene glycol nanofluid: developing a new correlation. Journal of Molecular Liquids, Volume 266, 2018, 211-217.
Datos da Bale ar penä ga pädi
¿Yogo'ä ya nanofluidos ya hoga pa aplicaciones refrigeración ne transferencia pa?
'Nar 'ra'yo nsa̲di ar refrigerantes ge ya nanofluidos, da consisten 'nar fluido base (nt'udi, ar dehe), nä'ä da mats'i nu'u komongu líquido portador partículas tamaño nanométrico. Ya nanopartículas diseñadas específicamente (nt'udi, CuO ar tamaño nanométrico, alúmina, dióxido titanio, nanotubos carbono, sílice wa metales komongu ar cobre, nanovarillas ya t'axi) dispersas jar fluido base xi mejorar significativamente mfeni ya transferencia pa ar nanofluido resultante. 'Me̲hna thogi ne ya nanofluidos 'bu̲hu̲ líquidos refrigerantes extraordinarios ne mar hñets'i ar rendimiento.
Njapu'befi ya nanofluidos fabricados específicamente da contienen nanopartículas termoconductoras permite mejoras significativas ar transferencia ne ar disipación pa; Ngu, ya nanovarillas ár t'axi 55±12 nm diámetro ne 12,8 μm longitud media ja ar 0,5 % jar volumen aumentaron conductividad térmica ar dehe 'nar 68 %, ne ya nanovarillas ár t'axi ja 'nar 0,5% jar volumen aumentaron ar conductividad térmica ar ar refrigerante a base de etilenglicol ja 'nar 98%. Ya nanopartículas alúmina 0,1% xi aumentar flujo pa crítico ar dehe asta jar 'nar 70%; Ya partículas o̲t'e 'nar superficie porosa rugosa jar nt'ot'e enfriado, nä'ä fomenta formación 'ra'yo burbujas, ne ár 'mui hidrofílica ayuda da alejar ya nä'ä dificulta ar formación ar capa vapor. Ya nanofluidos ko 'nar concentración mäs xi ngu 5% actúan komongu fluidos hingi newtonianos. (cf. (Oldenburg et jar el., 2007))
Adición nanopartículas metálicas ja ya refrigerantes utilizados ja ya sistemas control térmico to aumentar drásticamente conductividad térmica fluido ar base. Nuya materiales compuestos ar nanopartículas metálicas ne fluidos da denominan ya nanofluidos ne ár njapu'befi Honja refrigerantes pe̲ts'i ár hne ar reducir ya requisitos be̲xu ne nts'edi ya sistemas control térmico ya naves espaciales. Conductividad térmica ya nanofluidos bi jagu̲ju̲ ar concentración, ar tamaño, ar 'mui, química jar superficie ne jar dätä hnini agregación ya nanopartículas constituyentes. Ar investigaron ya efectos ar concentración carga nanopartículas ne ar nthe aspecto ya nanopartículas ar conductividad ar térmica ne ar viscosidad ar refrigerantes a base de ar dehe ne etilenglicol Ya nanovarillas ár t'axi ko 'nar diámetro 55 ± 12 nm ne 'nar longitud made 12,8 ± 8,5 μm a 'nar concentración ar 0,5% jar volumen aumentaron conductividad térmica ar dehe jar 'nar 68%. Conductividad térmica ja 'nar refrigerante a base de etilenglicol ar incrementó ja 'nar 98% ko 'nar concentración carga nanovarillas ár t'axi ar 0,5% jar volumen. Ya nanovarillas mäs largas tuvieron 'nar dätä ntsoni jar conductividad térmica da nanovarillas ya mäs cortas jar xkagentho ar densidad ar carga. Wat'i, ya nanovarillas mäs largas 'nehe aumentaron ar viscosidad ar fluido base da mayor medida da nanovarillas ya mäs cortas.
(Oldenburg et jar el., 2007)
Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos mar hñets'i rendimiento ma partir ar laboratorio Pa tamaño industrial.