دانلود ترجمه مقاله ویسکوزیته نانوذرات آلومینا پراکنده در خنک کننده موتور ماشین – الزویر 2010

ویسکوزیته نانوذرات آلومینا پراکنده در خنک کننده موتور ماشین

Viscosity of alumina nanoparticles dispersed in car engine coolant

چکیده

1- مقدمه

2- مدل ها برای ویسکوزیته نانوسیالات

3- آزمایش

4- نتایج و بحث

5- نتیجه گیری

چکیده

در تحقیق حاضر، نتایج تجربی انجام گرفته بر روی ویسکوزیته‌ نانوسیال آماده شده به وسیله‌ پراکنده کردن نانوذرات آلومینا (کمتر از 5 نانومتر) در خنک‌کننده‌های معمولی ماشین ارائه شده است. با محاسبه‌ی مقدار اسید اولئیک (سورفاکتانت) در نانوسیال آماده شده، میزان پایداری بیش از 80 روز مورد آزمایش قرار گرفته است. ویسکوزیته‌ی نانوسیال به‌عنوان تابعی از دو عامل کسر حجمی آلومینیا و دمای بین 10 الی 50 درجه سانتیگراد، اندازه‌گیری شده است. وقتی که سیال پایه‌ی خالص در زمان اندازه‌گیری دما دارای رفتار نیوتنی است، با اضافه کردن مقدار کوچکی از نانوذرات آلومینیا به آن، سیال از خود رفتار غیرنیوتنی نشان می‌دهد. نتایج نشان می‌دهد که افزایش ویسکوزیته‌ی نانوسیال منجر به افزایش غلظت نانوذرات و کاهش دمای افزایشی می‌شود. بیشتر مدل‌های کلاسیک استفاده شده، می‌توانند تحت شرایطی ویسکوزیته‌ی اندازه‌گیری شده را پیش‌بینی کنند. کسر حجمی وابسته به ویسکوزیته‌ی نانوسیال است؛ با این حال، اخیرا یک مدل‌ نظری برای نانوسیال‌ها با در نظر گرفتن اثر حرکت براونی نانوذرات در نانوسیال، پیش‌بینی نسبتا مطلوبی ارائه داده است. دما وابسته به ویسکوزیته‌ی خنک‌کننده‌ی موتور براساس نانوسیال آلومینیا است که از نوع رابطه‌ی تجربی log (μnf) = A exp(BT) که توسط نامبورو و همکاران ارائه شده است، پیروی می‌کند.

5- نتیجه گیری
خنک‌کننده‌ موتور ماشین حاوی نانوسیالات آلومینیا تهیه شده، پایداری خوبی را نشان می‌دهد. ویسکوزیته‌ی اندازه‌گیری شده وابسته به غلظت حجمی و دمای سیال می‌باشد. اضافه کردن مقدار کمی از نانوذرات آلومینیا سبب می‌شود که رفتار نیوتنی موتور خنک‌کننده‌ی خالص به رفتار سیال غیرنیوتنی تبدیل شود که سیال حالتی از رفتار پلاستیک بینگهام با تنش تسلیم کوچک را از خود نشان می‌دهد. تنش تسلیم (τy) با اندازه‌گیری تنش برشی (τ) برحسب نرخ کرنش برشی (γ) محاسبه شده است که داده‌های حاصل شده یک وابستگی قانون توانی به کسر حجمی ذارت (∅) را نشان می‌دهند. رابطه‌ی تجربی log (μnf) = A exp(BT)، وابستگی ویسکوزیته به دما را توضیح می‌دهد. در این پژوهش مشاهده شده است که رابطه‌ی استخراج شده توسط معصومی و همکاران ]28[ که تأثیر حرکت براونی نانوذرات در سیال پایه را در نظر می‌گیرد، پیش‌بینی ضعیفی از وابستگی ویسکوزیته‌ی نانوسیال به غلظت ذرات را نشان می‌دهد.

Abstract

The present paper, describes our experimental results on the viscosity of the nanofluid prepared by dispersing alumina nanoparticles (<50 nm) in commercial car coolant. The nanofluid prepared with calculated amount of oleic acid (surfactant) was tested to be stable for more than 80 days. The viscosity of the nanofluids is measured both as a function of alumina volume fraction and temperature between 10 and 50 °C. While the pure base fluid display Newtonian behavior over the measured temperature, it transforms to a non-Newtonian fluid with addition of a small amount of alumina nanoparticles. Our results show that viscosity of the nanofluid increases with increasing nanoparticle concentration and decreases with increase in temperature. Most of the frequently used classical models severely under predict the measured viscosity. Volume fraction dependence of the nanofluid viscosity, however, is predicted fairly well on the basis of a recently reported theoretical model for nanofluids that takes into account the effect of Brownian motion of nanoparticles in the nanofluid. The temperature dependence of the viscosity of engine coolant based alumina nanofluids obeys the empirical correlation of the type: log (μnf) = A exp(BT), proposed earlier by Namburu et al.

5- Conclusions

Car engine coolant based alumina nanofluids of excellent stability has been prepared. The volume concentration and temperature dependences of their viscosity are investigated. Addition of small amount of alumina nanoparticles transforms the Newtonian behavior of the pure engine coolant to a non-Newtonian fluid and it behaves as a Bingham plastic with small yield stress. Yield stress (sy) calculated from the measured shear stress (s) vs. shear strain rate (c_) data display a power–law dependence on the particle volume fraction (/). An empirical correlation of the type, log (lnf) = A exp(BT), accurately explains the observed viscosity temperature dependence. We confirm that the expression derived recently by Masoumi et al. [28], considering the influence of Brownian motion of nanoparticles in the base fluid, predicts fairly well the particle concentration dependence of nanofluid viscosity.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

ویسکوزیته نانوذرات آلومینا پراکنده در خنک کننده موتور ماشین

Viscosity of alumina nanoparticles dispersed in car engine coolant