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Propiedades termofísicas de nanopartículas de óxido de silicio en dispersiones de agua y etilenglicol-agua

Autores: Wittmann, Franz; Arnautovic, Zlatan; Heberle, Florian; Brüggemann, Dieter

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Propiedades termofísicas de nanopartículas de óxido de silicio en dispersiones de agua y etilenglicol-agua


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Mediciones
Transmisión
Propiedades termofísicas
Nanopartículas de SiO2
Densidad
Capacidad calorífica específica

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Se han realizado mediciones de transmisión así como de propiedades termofísicas para diferentes concentraciones de nanopartículas de SiO2 (0, 1, 2, 5, 10 y 20 % en peso) en agua pura (W) y una mezcla de etilenglicol-agua (EG/W) en una relación de peso de 25/75, de 298 a 323 K a 100 kPa. En particular, la densidad, la capacidad calorífica específica y la difusividad térmica se miden mediante un densímetro, calorimetría diferencial de barrido y el método de destello láser. En el caso del 20 % en peso de SiO2, la transmisión en el rango visible se reduce en un 9.3%. Al mismo tiempo, la densidad aumenta linealmente en un 12.3% (en W) y un 11.3% (en EG/W). La capacidad calorífica específica disminuye en un 15.9% (en W) y un 17.3% (en EG/W), mientras que la difusividad térmica aumenta en un 16.4% (en W) y un 20.4% (en EG/W). Si bien las mediciones de densidad están en muy buena concordancia con la literatura, los valores medidos de la capacidad calorífica específica se desvían más del 5%, especialmente para concentraciones por debajo del 5 % en peso de SiO2. Además, se muestra que la conductividad térmica aumenta menos para fluidos en pequeños espacios en comparación con otros autores, lo que podría deberse a la supresión del movimiento browniano. Basado en los resultados de las mediciones, se desarrollan correlaciones dependientes de la temperatura y la concentración para las propiedades termofísicas investigadas utilizando dos parámetros ajustables. En general, estas correlaciones muestran desviaciones de menos del 4% respecto a los resultados experimentales, lo que ayudará a llenar los vacíos en la variación de los resultados experimentales debido al tamaño, la producción de nanofluidos de SiO2 y diferentes dispositivos de medición, y así optimizar las aplicaciones térmicas solares con nanofluido de SiO2.

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