Journal of Energy Conversion

fa بررسی تجربی اثربخشی نانوذرات هیبریدی TiO2/SiC بر روی عملکرد انتقال حرارت مایع خنک‌کننده رادیاتور خودرو Investigating the experimental effect of TiO2/SiC hybrid nanoparticles on the heat transfer performance of car radiator coolant انتقال حرارت و جرم Heat and Mass Transfer پژوهشي Research <div style="padding: 0in 0in 1pt; text-align: justify; margin-right: 2px; border-bottom-color: windowtext; border-bottom-width: 1pt; border-bottom-style: solid;">در این مقاله یک نانوسیال جدید مبتنی بر نانوذرات هیبریدی برای خنک‌کاری رادیاتور موتورهای احتراق داخلی سنتز شد. نانوذرات تیتانیوم‌اکسید (TiO2) وسیلیسیم‌کاربید (SiC) که در چهار غلظت متفاوت و ترکیبی 1، 2، 3 و 4% جرمی در سیال پایه اتیلن‌گلیکول، در 4 دمای ورودی به رادیاتور در حالت‌های 80، 85، 90 و 95 درجه‌سانتی‌گراد مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت.  مجموع غلظت جرمی نانوذرات هیبریدی در سیال پایه 5% بود. به‌منظور پیاده‌سازی شرایط سیستم خنک‌کاری یک موتور احتراق داخلی، یک مجموعه بستر آزمایشی شامل پمپ، رادیاتور، بویلر، لوله‌های ارتباطی، دماسنج و... آماده‌سازی شد و این مجموعه آزمایشی پس از کالیبراسیون دستگاه‌های اندازه‌گیری، آزمایش‌ها در 5 حالت‌ مختلف شامل، سیال پایه و 4 نانوسیال هیبریدی در درصدهای مختلف مورد بررسی قرار گرفت و دمای سیال ورودی و خروجی به رادیاتور در هر آزمایش ثبت شد. بررسی نتایج نشان داد، که با افزوده شدن نانوذرات به سیال پایه، چگالی و ویسکوزیته نانوسیال افزایش می‌یابد. دمای انجماد در حالت 4%TiO2+1%SiC کاهش 4/4 درجه‌سانتی‌گرادی را نسبت به حالت پایه را نشان می‌دهد و تا ℃4/41- کاهش را تجربه می‌کند. همچنین در خصوص نقطه دمای جوشش در حالت 2%TiO2+3%SiC دما مقدار ℃4/9 افزایش را نسبت به حالت سیال پایه را نشان می‌دهد، که این افزایش منجر به دمای ℃4/118 خواهد شد. در نهایت کاربرد نانوسیالات در سیستم خنک‌کاری موتور نشان داد، که بهترین عملکرد متعلق به نانوسیال هیبریدی با 3%TiO2+2%SiC است، که نتایج نشان داد، عدد ناسلت درکلیه حالت‌های نانوسیال هیبریدی با 3%TiO2+2%SiC تقریبا 20 درصد افزایش نسبت به حالت پایه (فقط اتیلن گلیکول) را در پی خواهد داشت.</div> <div style="padding: 0in 0in 1pt; text-align: justify; border-bottom-color: windowtext; border-bottom-width: 1pt; border-bottom-style: solid;">In this paper, a new nanofluid based on hybrid nanoparticles was synthesized for cooling the radiator of internal combustion engines. Titanium oxide (TiO2) and silicon carbide (SiC) nanoparticles were studied and investigated in four different concentrations and combinations of 1, 2, 3 and 4 mass% in ethylene glycol base fluid at four radiator inlet temperatures of 80, 85, 90 and 95°C. The total mass concentration of hybrid nanoparticles in the base fluid was 5%. In order to implement the cooling system conditions of an internal combustion engine, a test bed set including a pump, radiator, boiler, communication pipes, thermometer, etc. was prepared. After calibrating the measuring devices, the tests were conducted in 5 different states including the base fluid and 4 hybrid nanofluids in different percentages, and the temperatures of the fluid entering and leaving the radiator were recorded in each test. The results showed that by adding nanoparticles to the base fluid, the density and viscosity of the nanofluid increased. The freezing point in the 4%TiO2+1%SiC state showed a decrease of 4.4°C compared to the base state and experienced a decrease of -41.4°C. Also, regarding the boiling point temperature in the 2%TiO2+3%SiC state, the temperature shows an increase of 9.4℃ compared to the base fluid state, which will lead to a temperature of 118.4℃. Finally, the application of nanofluids in the engine cooling system showed that the best performance belongs to the hybrid nanofluid with 3%TiO2+2%SiC, which results showed that the Nusselt number in all states of the hybrid nanofluid with 3%TiO2+2%SiC will increase by approximately 20% compared to the base state (ethylene glycol only).</div> نانوسیال, هیبریدی, اتیلن گلیکول, خنک‌کاری, رادیاتور Nanofluid, hybrid, ethylene glycol, cooling, radiator 75 91 http://jeed.dezful.iau.ir/browse.php?a_code=A-10-344-4&slc_lang=fa&sid=1 Hasan Amirahmadi حسن امیراحمدی hasan.amirahmadi@srbiau.ac.ir 10031947532846005369 10031947532846005369 No Department of Mechanical Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه مهندسی مکانیک، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Mohammadhasan Nobakhti محمدحسن نوبختی m.nobakhti@srbiau.ac.ir 10031947532846005370 10031947532846005370 Yes Department of Mechanical Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه مهندسی مکانیک، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Ahmed Falih Al-hamidi احمد فلیح غافل الحمیدی Ahmed.fafa01@gmail.com 10031947532846005371 10031947532846005371 No Department of Mechanical Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه مهندسی مکانیک، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران