在《华尔街日报》最近发表的一篇文章能量从意大利、作者在nanorefrigerants最新进展作了回顾和总结。他们强调了纳米流体的特性,并提供了有价值的洞察他们的准备。作者阐明了不稳定和沉降机制。
研究:Nanoparticle-Based制冷液的污染行为和分散稳定性。图片来源:Kateryna今敏/ Shutterstock.com
纳米流体的传热能力。尽管他们的工业应用潜力,不稳定是实际实现的瓶颈。因此,调查关于加强其稳定性和可重用性在目前研究非常重要。
背景
纳米流体传热流体包含胶态悬浮体的纳米颗粒(NPs)基础液体。欧洲杯猜球平台尽管许多纳米流体的特性是有用的在工业使用,他们考虑实际的实现是至关重要的。此外,纳米流体的不稳定性导致纳米颗粒沉淀和积累的材料在传热表面阻碍电子设备的整体性能。欧洲杯足球竞彩
污染是一个问题在纳米流体聚集和沉降造成的NPs,由于他们的表面活性。这种现象阻碍了纳米流体的稳定性。此外,其缓解或预防研究人员仍然是一个挑战。
污染的四个基本现象。图片来源:Ponticorvo E et al .,能量
评审结果
Nanofluid稳定意味着改善NP的稳定基础流体通过化学或机械方法。亲水性或疏水性的NPs决定基础液的类型,即极性或非极性。NPs与亲水的性质(如石墨烯选择性金属或氧化物)可以很容易地溶于极性溶剂如水。
另一方面,疏水性NPs需要非极性液体油。这些情况都是缺乏稳定剂的添加。然而,在亲水疏水NPs稳定溶剂和相反需要额外功能化和化学调优。
此外,采用机械方法(如球磨,振动和超声破碎法可以减少NPs的总规模,提高纳米流体的稳定性。此外,静电稳定或立体稳定有助于实现化学稳定性。
纳米流体的稳定性决定了他们的物理和化学性质,是影响NPs暂停。Nanofluid稳定意味着NPs不应该形成聚集和沉积在基液。纳米粒子的存款可以阻止导致不当的微通道电路欧洲杯猜球平台功能的设备,从而影响纳米流体的有益影响。
的大小和表面活性NPs使他们更容易聚集和沉降,导致粘度增加,纳米流体泵成本和热稳定性下降。尽管如此,他们的传热系数和热导率减少能源消耗在电子电器。因此,nanorefrigerants环保替代传统制冷剂。
大小、形状、化学性质和NPs在纳米流体的浓度决定他们的表现。纳米流体中使用的NPs可能由纯金属和金属氧化物或也可能以碳为基础。NPs在基地的混合液体可能是一个或两步过程包括NP制备分散紧随其后。
此外,NPs在基液的长期分散稳定性的关键是纳米流体的热导率。为此,钻石NPs分散在油中做一个好的nanofluid沸腾传热制冷系统在金属或金属氧化物NPs。然而,对于钻石的实际实现纳米流体在制冷系统中,进一步调查钻石NPs辅助泡核沸腾传热是必需的。
原理图的势能函数NPs的距离在两种情况下:一个)低势垒,(b)高势垒。图片来源:Ponticorvo E et al .,能量
最近的进展
碳纳米管更容易聚集,导致nanofluid热活动的退化。因此,亲水集团的功能化结束和胎侧的碳纳米管在水中稳定他们。为此,Talaei等人准备羧酸(羧基)功能化多壁碳纳米管(热合)使用一个两阶段关闭thermo-siphon,从而获得均匀性和热导率增加。
公园等人最近添加碳纳米管常用制冷剂1,1 dichloro-2, 2, 2三氟乙烷(二)和1,1,1,2-tetrafluoroethane (R134a)和测量他们的泡核沸腾传热系数,强化传热结果显示36%。
由于其半导体性质,氧化铜纳米流体具有良好的热性能为基础的(错)。因此他们的应用程序在基地制冷剂改善传热特性和冷却能力。因此,太阳和杨准备1,1-dichloro-1-fluoroethane (R141b)的nanorefrigerants使用铜(铜)、铝(Al)、氧化铝(Al2O3),措NPs。他们观察到增强传热系数和nanorefrigerants传统制冷剂。
尽管这项研究由Mahbubul二氯/氧化钛(TiO等人2)nanorefrigerants没有取得积极成果,Bi et al。切换到使用R134a / TiO2减少了能源消耗在冰箱里26% R134a /聚酯(坡)系统。
动态光散射测量的方案。图片来源:Ponticorvo E et al .,能量
结论
有效传热是纳米流体的工业应用的先决条件来减少能源消耗。Nanorefrigerants提高传热系数或制冷系统的热导率,提高整体性能。然而,尽管他们的效率,纳米流体的传热机制仍然不清楚。
虽然有以前的报告与NP浓度增加导热系数的增加,基液,进一步增加在特定浓度导致稳定性问题和传热的减少。此外,挑战仍然悬而未决nanofluid的工业应用包括污染、侵蚀和生产成本。因此,目前的研究范围是发展与高效的NPs流体分散。
源
Ponticorvo E。Iuliano, M。Cirillo C。et al。Nanoparticle-Based制冷液的污染行为和分散稳定性。能量。15日,3059 (2022)。https://www.mdpi.com/1996-1073/15/9/3059。
免责声明:这里的观点是作者表达他们的私人能力,不一定代表AZoM.com T /有限的观点AZoNetwork这个网站的所有者和经营者。这个声明的一部分条款和条件本网站的使用。