Abstract

Son yıllarda, nanoakışkanlar üzerine yapılan çalışmaların ortaya çıkmasıyla, nanoteknolojik soğutma terimi kullanılmaya başlanmıştır. Nanoakışkanlar, içeriğinde bulunan ve çok düşük oranlarda (< hacimce %1) eklenen nanopartiküllerin yüksek termal iletkenliklerinden dolayı, ısı transfer özelliklerini önemli oranda arttırmaktadırlar. Nanoakışkanlar, yakıt hücreleri, hibrid motorlar, termal mıknatıslar gibi cihazlarda ve tornalama, frezeleme, metal işleme gibi geniş kullanım alanına sahiptirler. Grafit doğada bulunabildiği gibi kristal yapısındaki hareketli elektronlar yüzünden elektriği de iyi iletebilmektedir. Bu çalışmada; bitkisel esaslı yağ içerisine hacimce %0,25-0,50-0,75 ve 1,00 oranlarında, ortalama 80 nm boyutlarında nanografit tozları eklenmiştir. Nanoakışkan karışımlar mekanik karıştırıcı, ultrasonik homojenizatör ve manyetik karıştırıcıyla hazırlanmıştır. Farklı oranlarda hazırlanan nanoakışkanların viskozite ve termal iletkenlikleri incelenmiş ve bitkisel esaslı yağa eklenen grafit nanopartiküllerin termal davranışları ortaya konmuştur. Sonuç olarak baz bitkisel esaslı yağa eklenen farklı oranlardaki nano grafit partikülleri viskozite ve termal iletkenlikte artışa neden olmuştur, katkı oranlarının artmasıyla çok fazla bir artışın olmadığı görülmüştür.

References

[1] Özerinç, S., Kakaç, S., & Yazıcıoğlu, A. G. Enhanced thermal conductivity of nanofluids: a state-of-the-art review. Microfluidics and Nanofluidics, 20108;(2);145-170.
[2] S. Lee, S.U.S. Choi, S. Li, J.A. Eastman. Measuring thermal conductivity of fluids containing oxide nanoparticles, J. Heat Trans.-T. ASME 121, 1999;280–289.
[3] Li, Y., Tung, S., Schneider, E., & Xi, S. A review on development of nanofluid preparation and characterization. Powder technology 2009;196(2);89-101.
[4] K.J. Lee, S.-H. Yoon, J. Jang. Carbon nanofibers: a novel nanofilter for nanofluid applications, Small 3, 2007;1209–1213.
[5] H. Xie, J. Wang, T. Xi, Y. Liu, F. Ai, Q. Wu. Thermal conductivity enhancement of suspensions containing nanosized alumina particles, J. Appl. Phys. 91, 2002;4568–4572.
[6] W. Yu, H. Xie, Y. Li, L. Chen, Q. Wang. Experimental investigation on the thermal transport properties of ethylene glycol based nanofluids containing low volume concentration diamond nanoparticles, Colloids Surf. 2011; A 380;1–5.
[7] M. Pastoriza-Gallego, L. Lugo, J. Legido, M. Piñeiro. Thermal conductivity and viscosity measurements of ethylene glycol-based Al2O3 nanofluids, Nanoscale Res. Lett. 2011;6;(1);221.
[8] M. Ghanbarpour, E.B. Haghigi, R. Khodabandeh. Thermal properties and rheological behavior of water based Al2O3 nanofluid as a heat transfer fluid, Exp. Thermal Fluid Sci. 2014;53 (0);227–235.
[9] G. Zyla, J. Fal, P. Estelle. The influence of ash content on thermophysical properties of ethylene glycol based graphite/diamonds mixture nanofluids, Diamond & Related Materials, 2017;74;81-89.
[10]E.B. Elçioğlu, A.G. Yazıcıoğlu, S. Kakaç. Nanoakışkan Viskozitesinin Karşılaştırmalı Değerlendirmesi, Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, 2014;34;1;137-151.
[11]Talib, N., & Rahim, E. A. Performance of modified jatropha oil in combination with hexagonal boron nitride particles as a bio-based lubricant for green machining. Tribology International, 2018;118;89-104.
[12]Tavman, I., Turgut, A. An Investigation on thermal conductivity and viscosity of water based nanofluids, Microfluids Based Microsystems, NATO Science for Peace and Security Series A: Chemistry and Biology, 2010;0;139-162.
[13]Sharma, A. K., Tiwari, A. K., & Dixit, A. R. Effects of Minimum Quantity Lubrication (MQL) in machining processes using conventional and nanofluid based cutting fluids: A comprehensive review. Journal of cleaner production, 2016;127;1-18.
[14]Liu, M. S., Lin, M. C. C., Huang, I. T., & Wang, C.C. Enhancement of thermal conductivity with carbon nanotube for nanofluids. International communications in heat and mass transfer, 2005;32(9);1202-1210.
[15]Sharma, S. K., & Gupta, S. M. Preparation and evaluation of stable nanofluids for heat transfer application: a review. Experimental Thermal and Fluid Science, 2016;79;202-212.
[16]Devendiran, D. K., & Amirtham, V.A. A review on preparation, characterization, properties and applications of nanofluids. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2016;60;21-40.
[17]Nasiri, A., Shariaty-Niasar, M., Rashidi, A., Amrollahi, A., & Khodafarin, R. Effect of dispersion method on thermal conductivity and stability of nanofluid. Experimental thermal and fluid science, 2011;35(4);717-723.
[18]Wang, J. J., Zheng, R. T., Gao, J. W., & Chen, G. Heat conduction mechanisms in nanofluids and suspensions. Nano Today, 2012;7(2);124-136.
[19]Wusiman, K., Jeong, H., Tulugan, K., Afrianto, H., & Chung, H. Thermal performance of multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) in aqueous suspensions with surfactants SDBS and SDS. International Communications in Heat and Mass Transfer, 2013;41, 28-33.
[20]Manimaran, R., Palaniradja, K., Alagumurthi, N., Sendhilnathan, S., & Hussain, J. Preparation and characterization of copper oxide nanofluid for heat transfer applications. Applied Nanoscience, 2014;4(2);163-167.
[21]Alawi, O.A., Azwadi, N., Sidik, C., Xian, H.W., Kean, T.H., & Kazi, S.N. Thermal conductivity and viscosity models of metallic oxides nanofluids, International Journal of Heat and Mass Transfer, 2018;116;1314-1325.
[22]S.M.S. Murshed, K.C. Leong, C. Yang, A combined model for the effective thermal conductivity of nanofluids, Appl. Therm. Eng. 29;2009;2477–2483.
[23]Harris, A., Kazachenko, S., Bateman, R., Nickerson, J., & Emanuel, M. Measuring the thermal conductivity of heat transfer fluids via the modified transient plane source (MTPS). Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2014;116(3);1309-1314.