Új empirikus modell a nanofolyadékok viszkozitására
Novel empirical model for the viscosity of nanofluids
Keywords:
nanofluid, nanoparticles, volume fraction, viscosity, nanofolyadék, nanorészecske, térfogatarány, viszkozitásAbstract
Although many viscosity models have been developed for several nanofluids over the past 50 years, there is not yet a generally accepted model for specifying the viscosity of nanofluids. Current models consider the effect of up to two to three parameters. We have proposed a new model for the efficient prediction of fluids, which uses a number of factors to detect the viscosity of nanofluids based on regression analysis of theoretical and experimental viscosity results, such as nanoparticle diameter, density, temperature, and nanoparticle material. The present model is based on 1,300 experimental and 4,000 theoretical data analyses and shows good agreement with the measurement results in the volume ratio and temperature ranges.
Kivonat
Bár az elmúlt 50 évben nagyon sok viszkozitási modellt fejlesztettek ki többféle nanofolyadékra, nincs még általánosan elfogadott modell a nanofolyadékok viszkozitásának megadására. A jelenlegi modellek legfeljebb két-három paraméter hatását veszik figyelembe. Egy új modellt javasoltunk a folyadékok effektív előrejelzésére, amely viszkozitási modell elméleti és kísérleti viszkozitási eredmények regressziós analízise alapján számos olyan tényezőt vesz igénybe, ami miatt kimutatható a nanofolyadékok viszkozitása; ilyenek például a nanorészecskék átmérője, a sűrűsége, a hőmérséklete és a nanorészecske anyaga. A jelen modell 1300 kísérleti és 4000 elméleti adat elemzésén alapul és jó egyezést mutat a mérési eredményekkel a térfogatarány és a hőmérséklet tartományaiban.
References
A. Einstein, Eine neue Bestimmung der Moleküldimensionen, Ann. Phys., 324, no. 2, pp. 289–306, 1906.
H. C. Brinkman, The viscosity of concentrated suspensions and solutions, J. Chem. Phys., 20, no. 4, p. 571, 1952.
I. M. Krieger and T. J. Dougherty, A Mechanism for Non‐Newtonian Flow in Suspensions of Rigid Spheres, Trans. Soc. Rheol., 3, no. 1, pp. 137–152, 1959.
B. T. S. Lundgren, Slow flow through stationary random beds and suspensions of spheres, J. Fluid Mech., 51, no. 2, pp. 273--299, 1972.
S. El Bécaye Maïga, S. J. Palm, C. T. Nguyen, G. Roy, and N. Galanis, “Heat transfer enhancement by using nanofluids in forced convection flows,” Int. J. Heat Fluid Flow, vol. 26, no. 4 SPEC. ISS., pp. 530–546, 2005.
N. Masoumi, N. Sohrabi, and A. Behzadmehr, A new model for calculating the effective viscosity of nanofluids, J. Phys. D. Appl. Phys., 42, p. 055501, 2009.
H. Zhu, C. Li, D. Wu, C. Zhang, and Y. Yin, “Preparation, characterization, viscosity and thermal conductivity of CaCO3 aqueous nanofluids,” Sci. China Technol. Sci., 53, no. 2, pp. 360–368, 2010.
M. Hemmat Esfe, S. Saedodin, O. Mahian, and S. Wongwises, “Thermophysical properties, heat transfer and pressure drop of COOH-functionalized multi walled carbon nanotubes/water nanofluids,” Int. Commun. Heat Mass Transf., 58, pp. 176–183, 2014.
X. Li and C. Zou, “Thermo-physical properties of water and ethylene glycol mixture based SiC nanofluids: An experimental investigation,” Int. J. Heat Mass Transf., 101, pp. 412–417, 2016
R. Singh, O. Sanchez, S. Ghosh, N. Kadimcherla, S. Sen, and G. Balasubramanian, “Viscosity of magnetite-toluene nanofluids: Dependence on temperature and nanoparticle concentration,” Phys. Lett. Sect. A Gen. At. Solid State Phys., 379, no. 40–41, pp. 2641–2644, 2015.
