KFUPM ePrints

EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF HEAT TRANSFER CHARACTERIZATION FOR CNT-NANOFLUID IN HEAT EXCHANGERS

l EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF HEAT TRANSFER CHARACTERIZATION FOR CNT-NANOFLUID IN HEAT EXCHANGERS. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]PDF
1782Kb

Arabic Abstract

يعرف السائل النانوني بانة سائل يحتوي على دقائق متناهية الصغر (نانونية) لها موصلية حرارية عالية معلقة في سائل تقليدي والتي لها امكانية زيادة خصائص النقل الحراري للسائل الاصلي. حديثا إستعملت مواد جديدة متطورة ذات حجم نانوني كعوالق في سوائل نقل الحرارة التقليدية. في هذة الدراسة تم توظيف أنابيب الكربون النانونية بإضافة مجموعات وظيفية مختلفة وايضا تم تشبيع سطح أنابيب الكربون النانونية باستخدام نوعين من اكاسيد المعادن بواسطة طريقة الاشباع الرطبة من اجل تحسين الموصلية الحرارية للسوائل.ولتمييز المجموعات الوظيفية و اكاسيد المعادن على أسطح أنابيب الكربون النانوية تم استخدام وتقنية المجهر الالكترني الماسح (TGA) وتقنيات التحليل الحرارية (FTIR) مطياف الأشعة تحت الحمراء لاجل دراسة تاثير أنابيب الكربون (Mathis TCi ) ولقد تم استخدام جهاز قياس الموصلية الحرارية .(SEM) النانونية المعدلة على السوائل. أظهرت النتائج ان السائل النانوني المكون من الماء و أنابيب الكربون النانونية المعدلة باستخدام متعدد الايثيلين جلايكول قادر على انتاج سائل نانوني متجانس ومستقر لاكثر من شهرين من غير ترسيب. كما أظهر هذا السائل موصلية حرارية أكبرمقارنة مع بقية السوائل النانونية المختبرة الاخرى. كما أظهرت النتائج ان فعالية المبادل الحراري ذو الانابيب المتحدة المركز قد تحسنت لاكثر من % 25 عند استخدام السائل النانوني المكون من الماء و أنابيب الكربون النانونية المعدلة باستخدام متعدد الايثيلين جلايكول.

English Abstract

A nanofluid is a suspension of ultrafine particles with extremely high thermal conductivity in a conventional base fluid which has the potential increases the heat transfer characteristics of the original fluid. Recently, newly developed material nanometer-sized particles have been utilized in suspension in conventional heat transfer fluids. In this research work, multi-wall carbon nanotubes have been functionalized by different types of surfactant. In addition to that, two types of metal oxide nanoparticles have been impregnated on the surface of carbon nanotubes by using wet impregnation methods to enhance the thermal conductivity of the base fluids. The modified carbon nanotubes have been characterized by using Fourier Transfer Infrared (FTIR) and Thermogravimetric Analysis (TGA) as well as Scanning Electron Microscopy (SEM). The thermal conductivity has been measured using the Mathis TCi Thermal Conductivity Analyzer to study the effect of modified carbon nanotubes on the base fluids. The results show that, the CNT-PEG nanofluid has to be able to produce a stable nanofluid with deionized water for more than two months without visually observable precipitation. Also, CNT-PEG nanofluid shows more enhancements in thermal conductivity compared to the other tested nanofluids. The effectiveness of a concentric tube heat exchanger using CNT-PEG nanofluid was improved considerably by 25% at 0.2 wt % particle concentration.



Item Type:Thesis (Masters)
Subjects:Chemical Engineering
Divisions:College Of Engineering Sciences > Chemical Engineering Dept
Committee Advisor:Atieh, Muataz
Committee Co-Advisor:Ben-Mansour, Rached
Committee Members:Abu-Sharkh, Basel and Al-Mutairi, Eid and Al-Harthi, Mamdouh
ID Code:138448
Deposited By:OSAMA AWADH BIN DAHMAN (g200702750)
Deposited On:08 Jun 2011 09:35
Last Modified:24 Nov 2014 10:44

Repository Staff Only: item control page