‏ بررسی تجربی و آزمایشگاهی تاثیر قطر نانوذرات و دما بر ضریب هدایت حرارتی نانوسیال آب/آهن در کسرهای حجمی پایین و ارائه مدل جدید بر مبنای مقادیر تجربی حاصله

در این پژوهش، تاثیر پارامترهایی مانند قطر نانوذرات، دمای نانوسیال و کسر حجمی نانوذرات بر روی ضریب هدایت حرارتی نانوسیال آب- آهن به صورت تجربی مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است. سپس نتایج آزمایشگاهی حاصله با مقادیر به دست آمده از مدل های کلاسیک پرکاربردی مانند همیلتون- کروسر و یو- چوی مورد مقایسه قرار گرفته است. در ادامه با تکیه بر یافته ها و مقادیر تجربی حاصله، مدل جدیدی به منظور تخمین ضریب هدایت حرارتی پیشنهاد گردیده است. مدل های پیشنهادی نیز در راستای تحقیق تابعیت قطر نانوذرات، دمای نانوسیال و کسر حجمی نانوذرات را دارند. نانوذرات آهن(Fe) در سه قطر مختلف 35-45 نانومتر، 65-75 نانومتر و 95-105 نانومتر پس از تهیه، در کسرهای حجمی 0.0313%، 0.0625%، 0.125%، 0.5% و 1% درون سیال پایه آب دیونیزه تعلیق شده است. ضریب هدایت حرارتی نانوسیالات به دست آمده در کسرهای حجمی پایین (low concentration) و در قطر های مختلف فوق الذکر، در دماهای مختلف از جمله 27، 35، 45 و 55 درجه سانتی گراد به صورت تجربی به دست آمده است. در تحقیق حاضر از دستگاه آنالیزر حرارتی KD2 pro (decagon) و استفاده از روش سیم داغ گذرا به منظور اندازه گیری ضریب هدایت حرارتی نانوسیالات استفاده می‌شود. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد با افزایش دما و کاهش قطر نانوذرات، ضریب هدایت حرارتی نانوسیال افزایش می‌یابد. همچنین نتایج تجربی به دست آمده، خصوصا در دماهای بالا و قطرهای کوچک نانوذرات، تطابق و همخوانی مناسبی با مدل-های کلاسیک پیش بینی ضریب هدایت حرارتی ندارند که این مساله ضرورت ارائه مدل پیشنهادی را مضاعف می‌نماید. مدل پیشنهادی نیز با حداکثر 2% حاشیه انحراف، قابلیت پیش‌بینی ضریب هدایت حرارتی را با تکیه بر پارامترهای اساسی مانند کسرحجمی ،دمای نانوسیال و اندازه قطر نانوذرات دارد.