1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Теплофизика высоких температур
  4. T. 61, № 4, 2023

Теплофизика высоких температур, 2023, T. 61, № 4, стр. 525-529

Использование метода регулярного режима для экспериментального определения теплопроводности жидкости

Ю. В. Шацких 1, *, А. В. Костановский 1, 2, М. Г. Зеодинов 1, 2, В. А. Милютин 1

1 Национальный исследовательский университет “МЭИ”
Москва, Россия

2 Объединенный институт высоких температур РАН
Москва, Россия

* E-mail: shatskih_jv@mail.ru

Поступила в редакцию 12.09.2022
После доработки 12.09.2022
Принята к публикации 11.05.2023

Аннотация

В статье рассмотрены получившие широкое распространение методы определения теплопроводности наножидкости: метод нагретой нити (проволоки) и 3ω-проводной метод. Предложено использование метода регулярного режима для определения коэффициента теплопроводности. Показаны особенности конструкции измерительного калориметра и методики проведения эксперимента: длительность эксперимента должна быть не менее 800 с при коэффициенте теплоотдачи от термостатирующей жидкости к поверхности калориметра не менее 2000 Вт/(м2 К). Проведенные исследования на дистиллированной воде показали отклонение от табличных данных на 10–11%. Дальнейшие исследования с применением калориметров других конструкций представляются перспективными.

Список литературы

  1. Chavez Panduro E.A., Finotti F., Lervåg K.Y., Largiller G. A Review of the Use of Nanofluids as Heat-transfer Fluids in Parabolic-trough Collectors // Appl. Therm. Eng. 2022. V. 211. P. 118346.

  2. Shatskikh Y.V., Kostanovsky A.V. Characteristic Features of Nanofluids Application in Power Engineering // J. Phys.: Conf. Ser. 2020. V. 1683. P. 032028.

  3. Фомин А.А., Фомина Л.Н. Анализ эмпирических корреляций теплофизических свойств водных суспензий наночастиц оксида алюминия // Теплофизика и аэромеханика. 2020. Т. 27. № 2. С. 169.

  4. Jwo C.S., Teng T.P., Hung C.J., Guo Y.T. Research and Development of Measurement Device for Thermal Conductivity of Nanofluids // J. Phys.: Conf. Ser. 2005. V. 13. P. 55.

  5. Safiei W., Rahman M., Kulkarni R., Ariffin N., Malek Z.A. Thermal Conductivity and Dynamic Viscosity of Nanofluids // J. Advanced Research in Fluid Mechanics and Thermal Sciences. 2020. № 74. P. 66.

  6. Konstantinos D.A., Georgia J.T., Marc J.A., William A.W. Necessary Conditions for Accurate, Transient Hot-wire Measurements of the Apparent Thermal Conductivity of Nanofluids are Seldom Satisfied // Int. J. Thermophys. 2016. № 37(8). https://doi.org/10.1007/s10765-016-2083-8

  7. Pryazhnikov M.I., Minakov A.V., Rudyak V.Ya., Guzei D.V. Thermal Conductivity Measurements of Nanofluids // Int. J. Heat Mass Transfer. 2017. V. 104. № 1. P. 1275.

  8. Минаков А.В., Рудяк В.Я., Гузей Д.В., Лобасов А.С. Измерение коэффициента теплоотдачи наножидкости на основе воды и частиц оксида меди // ТВТ. 2015. Т. 53. № 2. С. 256.

  9. Минаков А.В., Рудяк В.Я., Гузей Д.В., Пряжников М.И., Лобасов А.С. Измерение коэффициента теплопроводности наножидкостей методом нагреваемой нити // ИФЖ. 2015. Т. 88. № 1. С. 148.

  10. Рудяк В.Я., Минаков А.В., Пряжников М.И., Гузей Д.В. Измерение теплопроводности и коэффициента теплоотдачи наножидкостей с одностенными нанотрубками // ТВТ. 2022. Т. 60. № 5. С. 692.

  11. Пряжников М.И., Минаков А.В., Гузей Д.В., Рудяк В.Я. Теплопроводность наножидкостей на основе воды и этиленгликоля с наночастицами различных материалов // Матер. 8-й Рос. нац. конф. по теплообмену. М.: НИУ “МЭИ”, 2022. С. 237.

  12. Prasad T.R., Krishna K.R., Sharma K.V., Mantravadi N. Вязкость и теплопроводность наножидкостей кобальта и диоксида кремния в оптимальной смеси глицерина и воды // Коллоид. журн. 2022. Т. 84. № 2. С. 213.

  13. Yufeng G., Zhang T., Zhangn D., Wang O. Experimental Investigation of Thermal and Electrical Conductivity of Silicon Oxide Nanofluids in Ethylene Glycol/Water Mixture // Int. J. Heat Mass Transfer. 2018. № 117. P. 280.

  14. De Koninck D. Thermal Conductivity Measurements Using the 3-Omega Technique: Application to Power Harvesting Microsystems. Montreal: McGill University, 2008. 106 p.

  15. Moon I.K., Jeong Y.H., Kwun S.I. The 3ω Technique for Measuring Dynamic Specific Heat and Thermal Conductivity of a Liquid or Solid // Rev. Sci. Instrum. 1996. № 67(1). P. 29.

  16. Жаров А.А., Савинский Н.Г., Павлов А.А., Евдокимов А.Н. Экспериментальный метод измерения теплопроводности наножидкости // Фундаментальные исследования. 2014. № 8 (Ч. 6). С. 1345.

  17. Гусейнов Г.Г. Устройство для измерения теплопроводности. Патент на изобретение № 2096773. Кл. МПК-G01N25/00. 20.11.1997.

  18. Guseinov G.G., Abdulagatov I.M. Thermal-conductivity Measurements of Aqueous Orthophosphoric Acid Solutions in the Temperature Range From (293 to 400) K and at Pressures up to 15 MPa // Int. J. Thermophys. 2014. V. 35. № 2. P. 218.

  19. Костановский А.В. Регулярный тепловой режим и его приложение для измерения тепловых свойств твердых тел. Нестационарная теплопроводность. М.: Изд. дом МЭИ, 2006. 32 с.

  20. Сафаров М.М., Мирзоев С.Х., Гуломов М.М и др. Влияние углеродных нанотрубок на поведения теплопроводностии температуропроводности жидкого диэтилового эфира // Вестн. Казанск. нац. технол. ун-та. 2017. Т. 20. № 7. С. 13.

  21. Кондратьев Г.М. Регулярный тепловой режим. М.: Гос. изд-во тех.-теор. лит., 1954. 408 с.

  22. Александров А.А., Григорьев Б.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара. Спр. ГСССД Р-776-98. М.: Изд-во МЭИ, 1999. 168 с.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Теплофизика высоких температур

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал