Heat Transfer Enhancement of Nanofluid using Raw, ChemicallyModified and Impregnated Carbon Nanotubes

الموضوعات

علوم تطبيقية وتكنولوجية

الملخص

In this present study, the heat capacity, viscosity, enhancement of heat transfer and pressure drop of the nanofluid with unmodified and modified carbon nanotubes with metal oxide nanoparticles (iron oxide, copper oxide and aluminum oxide) and functionalized with polyethylene glycol (PEG) functional groups were investigated. A tube and shell heat exchanger was used to conduct the experiments of the heat transfer and the pressure drop of the nanofluid at 0.01 wt%, 0.05 wt% and 0.1 wt% of unmodified and modified CNTs. The carbon nanotubes surfaces were doped with metal oxide nanoparticles at 1 wt% and 10 wt% loading and functionalized with PEG using wet impregnation technique and esterification method. The raw and modified CNTs were characterized by different techniques such as Scanning Electron Microscopy (FESEM), Transmission Electron Microscopy (HR-TEM), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Thermogravimetric Analysis (TGA). The nanofluids were prepared by mixing a fixed amount of unmodified and modified CNTs with water as a base fluid and it was sonicated for 1 hr to get a homogeneous solution. The specific heat capacities (Cp) of the nanofluids were measured by Differential Scanning Calorimetry (DSC) technique. The results show that the specific heat capacity of unmodified and modified CNTs mixed with water is significantly higher than pure water. While the heat transfer of the nanofluid increased sharply by increasing the dosage of the unmodified and modified CNTs. It was noted that, the metal oxide nanoparticles and the PEG functional groups enhance the dispersion of the CNTs and increased their heat capacities and the heat transfer of the fluid. Furthermore, there is no effect of either the CNTs or modified CNTs on the pressure drop of the system.

روابط وملفات

التعريف والنوع

رقم الوثيقة

0ae2ba3f-a2e4-4122-a41f-c5641a6d0abe

رقم العقد

0

نوع الوسائط

Crawler

نوع المحتوى

الرسائل العلمية

صيغة المصدر

رسائل ماجيستير

نوع الملف

pdf text

أسماء الملفات

849036_1.pdf

بيانات النشر

ترجمة العنوان

تحسين انتقال الحرارة في المبادلات الحرارية باستخدام السوائل النانونية المعدلة فيزائيا وكيمائيا

ألقاب المؤلفين

[{"name_ar":"Abdullah Darweesh Manaserah ","title_ar":"اعداد","title_en":"Preparation"},{"name_ar":"Muataz Atieh","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"}]

اللغة

English

المصدر والدورية

اسم المصدر

Heat Transfer Enhancement of Nanofluid using Raw, ChemicallyModified and Impregnated Carbon Nanotubes

المحتوى والصفحات

عدد الصفحات

0

ترجمة الملخص

إن هذا البحث يهدف إلى دارسة الخصائص الحراريه للموائع النانويه وإستخدامها فيعملية إنتقال الحراره في المبادلات الحراريه.الموائع النانونيه هي موائع تم تصنعيها حديثا نتيجه للتطور الذي حصل في الأجهزهالمستخدمه في تشيخيص المواد التي تحتوي على ابعاد في مقياس النانو . حيث يتمتحضير هذه الموائع عن طريق غمس المواد النانويه في تلك الموائع التقليديه التياستخدمت سابقا في عمليات الانتقال الحراري كالماء والزيوت، ونتيجه لذلك يتمالحصول على مزيح متجانس وذات موصليه حراريه عاليه.في هذا البحث، وبعد تحليل عينات الأنانيب الكربونيه بإستخدام جهاز المسح السطحي،تم إنتاج موائع نانونيه من خلالنثر أو غمسالأنابيب الكربونية ذات المواصفات العاليه فيداخل الماء.ومن ثم فحص خصائص النقل الحراري للموائع كالحرارة النوعيهوالموصليه الحرايه واللزوجة.حيث تبين أن الحراره النوعيه للموائع النانونيه أعلى من.% الموائع التقليديه بمقدار 21بالأضافه الى ذلك، تم إستخدام هذه الموائع في المبادل الحراري لدراسة تأثير الموادالنانوية على التوصيل الحراري للمبادل الحراري. ثلاث عوامل رئيسة تم دراستها وهيكمية المواد النانونية ومعدل تدفق المانع ودرجة حرارة المبادل الحراري وذلك لإيجادأفضل العوامل التي تعطي أعلى توصيل حراري في المبادل الحراري. حيث تبين أنمعدل التوصيل الحراري ازداد بمقدر 21 % مقارنةً مع الماء عند استخدام نسبه قليل جدامن الماده النانونيه لايزيد وزنها عن 1.2 %. بالاضافه الى ذلك حيث وجد ان فرقالضغط بين أنابيب المبادل الحراري لم يتأثر بوجود الموائع النانونيه.

كلمات الباحثين

Carbon nanotubes, Nanofluids, Shell and tube heat exchangers, Specific heat capacity, Metal oxide nanoparticle decoration, PEG functionalization

إشراف وإعداد

الإشراف

Muataz Atieh

الإعداد

Abdullah Darweesh Manaserah

الاقتباسات الببليوغرافية