Estudios Experimentales sobre las Propiedades Termofísicas y Eléctricas del Nanofluido de Grafeno-Aceite de Transformador
Autores: Almeida, Charishma; Paul, Sohan; Godson Asirvatham, Lazarus; Manova, Stephen; Nimmagadda, Rajesh; Raja Bose, Jefferson; Wongwises, Somchai
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Estudios Experimentales sobre las Propiedades Termofísicas y Eléctricas del Nanofluido de Grafeno-Aceite de Transformador
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Grafeno
Nanofluido
Concentración
Viscosidad
Conductividad eléctrica
Tensión superficial
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Las propiedades termofísicas y eléctricas del nanofluido de grafeno-aceite de transformador en tres concentraciones de porcentaje en peso (0.01%, 0.03% y 0.05%) fueron estudiadas experimentalmente. Se realizaron experimentos para encontrar la viscosidad, la tensión superficial, la densidad, la resistencia específica, la conductividad eléctrica y la disipación dieléctrica a varias temperaturas que oscilan entre 20 grados C y 90 grados C. Se observó que el nanofluido con una concentración del 0.05% mostró una mejora del 2.5% y del 16.6% en densidad y viscosidad, respectivamente, en comparación con el aceite de transformador. Además, se notó una reducción promedio en la tensión superficial del 10.1% para la máxima concentración de nanofluido. El aumento de la carga térmica y la concentración mejora el movimiento browniano y disminuye la fuerza cohesiva entre estas partículas, lo que resulta en una reducción de la tensión superficial y un aumento en la tasa de transferencia de calor en comparación con el aceite de transformador. Además, para la máxima concentración de nanopartículas, se observó que la conductividad eléctrica del nanofluido era 3.76 veces mayor que la del aceite de transformador a 90 grados C. La adición de nanopartículas en el aceite de transformador disminuye la resistencia específica y mejora la conductividad eléctrica, lo que a su vez aumenta la tensión de ruptura. Además, se discuten claramente los aspectos termofísicos responsables de la mejora en las propiedades termofísicas y eléctricas, lo que será muy útil para el diseño de sistemas de transmisión/distribución de energía.
Descripción
Las propiedades termofísicas y eléctricas del nanofluido de grafeno-aceite de transformador en tres concentraciones de porcentaje en peso (0.01%, 0.03% y 0.05%) fueron estudiadas experimentalmente. Se realizaron experimentos para encontrar la viscosidad, la tensión superficial, la densidad, la resistencia específica, la conductividad eléctrica y la disipación dieléctrica a varias temperaturas que oscilan entre 20 grados C y 90 grados C. Se observó que el nanofluido con una concentración del 0.05% mostró una mejora del 2.5% y del 16.6% en densidad y viscosidad, respectivamente, en comparación con el aceite de transformador. Además, se notó una reducción promedio en la tensión superficial del 10.1% para la máxima concentración de nanofluido. El aumento de la carga térmica y la concentración mejora el movimiento browniano y disminuye la fuerza cohesiva entre estas partículas, lo que resulta en una reducción de la tensión superficial y un aumento en la tasa de transferencia de calor en comparación con el aceite de transformador. Además, para la máxima concentración de nanopartículas, se observó que la conductividad eléctrica del nanofluido era 3.76 veces mayor que la del aceite de transformador a 90 grados C. La adición de nanopartículas en el aceite de transformador disminuye la resistencia específica y mejora la conductividad eléctrica, lo que a su vez aumenta la tensión de ruptura. Además, se discuten claramente los aspectos termofísicos responsables de la mejora en las propiedades termofísicas y eléctricas, lo que será muy útil para el diseño de sistemas de transmisión/distribución de energía.