مطالعه آزمايشگاهي لزجت نانو سيال هيبريدي اكسيد منيزيم و نانولوله كربني در سيال پايه آب-اتيلن گليكول

Experimental investigation of viscosity of MgOMWCNTs hybrid nanofluid in Water EG base fluid

نانو سيال ها از تعليق ذرات بسيار ريز با مقياس نانو در سيال پايه تهيه مي شوند و قادر به افزايش قابل ملاحظه انتقال حرارت در مقايسه با سيالات خالص مي باشند. از آنجايي كه لزجت ديناميكي دركاربردهاي مرتبط با نانوسيال و مباحث انتقال حرارت و انرژي اهميت زيادي دارد، در اين مطالعه بررسي آزمايشگاهي اثرات كسرحجمي و دما بر روي لزجت ديناميكي نانوسيال تركيبي اكسيد منيزيم و نانو لوله كربني در مخلوط هيبريدي آب و اتيلن گليكول ارائه شده است. نانوسيال در كسر حجمي هاي 0.025 ، 0.05 ، 0.1 ، 0.2 ، 0.4 ، 0.6و 0.8درصد آماده شده و آزمايشها در محدوده دماي بين 25 تا 60 درجه سانتيگراد انجام شده است. به علاوه، با بررسي رفتار رئولوژيكي نانوسيال در نرخ برش هاي مختلف رفتار نيوتوني مشاهده شد. با توجه به ضعف روابط تحليلي موجود در پيش بيني لزجت ديناميكي اين نانوسيال و با استفاده از نتايج آزمايشگاهي، يك رابطه جديد پيشنهاد شد. نتايج نشان مي دهد كه با افزايش كسر حجمي لزجت ديناميكي افزايش مي يابد. اين افزايش در دماهاي پايين در مقايسه با دماهاي بالاتر چشمگيرتر است. همچنين در دماي 60 درجه سانتيگراد كسر حجمي تأثير زيادي بر روي لزجت ديناميكي نانوسيال ندارد و اين مي تواند به عنوان يك دستاورد مهم در كاربردهاي صنعتي و مهندسي در نظر گرفته شود.

Nanofluids are prepared by suspending the ultrafine nanoscale particles in the base fluid and can be substantially enhanced the heat transfer rate compared to pure fluids. Because of great importance of dynamic viscosity applications in related applications of nanofluids in heat transfer and energy systems, experimental investigation of the effects of volume concentration and temperature on dynamic viscosity of MgO – MWCNTs/EGwater hybrid nanofluid has been presented in this study. The nanofluids were prepared with solid volume fractions of 0.025%, 0.05%, 0.1%, 0.2%, 0.4%, 0.6% and 0.8% and experiments were performed in the temperature range of 25 to 60⁰C. In addition, by investigating the rheological behavior of nanofluid against shear rate, the Newtonian behavior was observed. Regarding the weakness of the previous correlations for predicting the dynamic viscosity of this nanofluid and according to the experimental data, a new equation was proposed. The results showed that by increasing the solid volume fraction, the dynamic viscosity increased. This increase is more tangible at lower temperatures compared with higher temperatures. Moreover, at the temperature of 60⁰C, the solid volume fraction has no great effect on the dynamic viscosity of the nanofluid which this issue can be considered as an important achievement in the industrial and engineering applications.