Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit durch Nanofluide

Herkömmliche Flüssigkeiten wie Wasser, Ethylenglykol und Natrium werden normalerweise als Wärmeübertragungsflüssigkeiten verwendet. Um die Wärmeübertragung zu verbessern, werden verschiedene Techniken angewandt. Die Verwendung von Additiven ist eine Technik zur Verbesserung der Wärmeübertragungsleistung von Basisflüssigkeiten. Kürzlich wurden als innovatives Material Partikel in Nanometergröße in Suspensionen herkömmlicher Wärmeträgerflüssigkeiten verwendet. In diesem Projekt haben wir das Problem der erzwungenen Konvektionsströmung eines Fluids in einem gleichmäßig beheizten Rohr betrachtet, das einem konstanten und gleichmäßigen Wärmestrom an der Wand ausgesetzt ist. Die Wärmeübertragungsraten werden sowohl für die Basisflüssigkeiten als auch für die Nano-Flüssigkeiten bei gleicher Reynoldszahl und gleichmäßigem Wärmestrom in dem gleichmäßig beheizten Rohr analysiert. Die analytische Arbeit wird in der Software FLUENT 6.3 durchgeführt. In diesem Projekt wurden drei Basisflüssigkeiten ausgewählt, nämlich Wasser, Ethylenglykol und Natrium. Um die Wärmeübertragungsrate der oben genannten Basisflüssigkeiten zu verbessern, wurden Nanopartikel aus Aluminium, Kupfer und Silber ausgewählt. Außerdem wird ein Vergleich zwischen den Wärmeleitfähigkeitsmodellen durchgeführt.