МОДЕЛИРОВАНИЕ ИНТЕНСИФИКАЦИИ КОНВЕКТИВНОГО ТЕПЛООБМЕНА НАНОЖИДКОСТЯМИ С УГЛЕРОДНЫМИ НАНОТРУБКАМИ

Исследована интенсификация конвективного теплообмена наножидкостями на основе изопропилового спирта и этиленгликоля с углеродными нанотрубками в цилиндрическом канале с тепловым потоком постоянной плотности на стенке канала. Экспериментально установлено, что указанные наножидкости псевдопластические и поэтому их реология хорошо описывается моделью степенной жидкости. Показано, что скорость течения такой наножидкости в области стенки канала увеличена и профиль скорости этого течения уплощен. Указанный эффект усиливается с увеличением концентрации углеродных нанотрубок в наножидкости. Установлено, что деформация профиля скорости течения наножидкости приводит к увеличению ее коэффициента теплоотдачи, что является одним из механизмов интенсификации конвективного теплообмена наножидкостями с углеродными нанотрубками. Увеличение коэффициента теплоотдачи наножидкости по сравнению с коэффициентом теплоотдачи ее базовой жидкости особенно велико для наножидкостей с одностенными углеродными нанотрубками. При их концентрации 0.25% в наножидкости на основе изопропилового спирта теплоотдача наножидкости в 2.7 раза выше теплоотдачи базовой жидкости и коэффициент теплогидравлической эффективности течения наножидкости при малых числах Рейнольдса может достичь 3.5.
Исследована интенсификация конвективного теплообмена наножидкостями на основе изопропилового спирта и этиленгликоля с углеродными нанотрубками в цилиндрическом канале с тепловым потоком постоянной плотности на стенке канала. Экспериментально установлено, что указанные наножидкости псевдопластические и поэтому их реология хорошо описывается моделью степенной жидкости. Показано, что скорость течения такой наножидкости в области стенки канала увеличена и профиль скорости этого течения уплощен. Указанный эффект усиливается с увеличением концентрации углеродных нанотрубок в наножидкости. Установлено, что деформация профиля скорости течения наножидкости приводит к увеличению ее коэффициента теплоотдачи, что является одним из механизмов интенсификации конвективного теплообмена наножидкостями с углеродными нанотрубками. Увеличение коэффициента теплоотдачи наножидкости по сравнению с коэффициентом теплоотдачи ее базовой жидкости особенно велико для наножидкостей с одностенными углеродными нанотрубками. При их концентрации 0.25% в наножидкости на основе изопропилового спирта теплоотдача наножидкости в 2.7 раза выше теплоотдачи базовой жидкости и коэффициент теплогидравлической эффективности течения наножидкости при малых числах Рейнольдса может достичь 3.5. Автор:  В. Я. Рудяк, Д. В. Гузей, А. В. Минаков
Ключевые слова:  наножидкость, теплогидравлическая эффективность, теплоотдача, углеродные нанотрубки
Стр:  420