TiO_2電解質ベースナノ流体の粘度,強化熱伝導率およびゼータ電位の実験研究【JST・京大機械翻訳】

Chen Daming; Martinez Victor A.; Vasco Diego A.; Guzman Amador M.; Guzman Amador M.

文献

J-GLOBAL ID：202002269576741086 整理番号：20A2562106

TiO_2電解質ベースナノ流体の粘度,強化熱伝導率およびゼータ電位の実験研究【JST・京大機械翻訳】

Experimental investigation of viscosity, enhanced thermal conductivity and zeta potential of a TiO₂ electrolyte - based nanofluid

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資料名：
巻： 118 ページ： Null 発行年： 2020年
JST資料番号： H0300B ISSN： 0735-1933 CODEN： IHMTDL 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：イギリス (GBR) 言語：英語 (EN)

熱伝達プロセスでの実用化のための長時間安定ナノ流体の開発は,ナノ粒子が溶液中で沈殿し凝集する傾向があるので,それらの熱物性と安定性の両方に影響するので,大きな科学的挑戦である。本研究では,電解質系ナノ流体の安定性を改善する方法として,ナノ粒子周りの電荷による電気パルス力の役割を実験的に調べた。異なる濃度の塩化カリウム(KCl)と脱イオン水を含む電解質溶液から成るベース流体に添加した酸化チタン(TiO_2)ナノ粒子の1wt%と3wt%濃度(質量分率)の2段階法でナノ流体試料を調製した。ベース流体のpHを一定に維持し,緩衝剤としてHEPESを添加した。ナノ流体の安定状態は,熱伝導率の時間的変動が無視できるときに確立された。安定性を確立したとき,動的粘度,ゼータ電位および熱伝導率の向上を,制御温度下で測定した。実験結果は,ナノ流体の安定な挙動が,ナノ粒子周囲の電荷とナノ粒子間の電気反発力(ゼータ電位によって表示される)によって直接影響され,拡張30日間,一貫した均一安定条件を生成することを示した。3wt%溶液中のナノ粒子数が多いため,3wt%のナノ流体の動的粘度は1wt%より高かった。ナノ粒子の添加が流体のNewton特性に影響しないこと(KCl濃度が高い場合を除いて)は,純水のものと比較して,ナノ流体動的粘度の3wt%で1wt%と59.32±2.1%の41.75±2.4%の増加を生じた。1wt%で0.46±0.11%から1.47±0.12%の範囲の熱伝導率増強の顕著な増強も得られた。そして,添加したナノ粒子の3wt%に対して,2.15±0.11%から4.7±0.13%であった。この注目すべき改善は,ナノ粒子間の高い電気反発力に起因するナノ流体のより高い均一性に起因した。ナノ粒子間の電気反発力を増加させるKClのような安定な電解質系ナノ流体は,エネルギー変換および電子冷却におけるこの種のナノ流体の応用をbolげることができる。強化された安定性特性(特にマイクロチャネルヒートシンク)は,これらのナノ流体を従来のポンプ装置よりも流体運動のための電場を使用する能力を与える。Copyright 2020 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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流体力学一般 , 熱物性一般

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