철 나노입자와 탄소나노튜브를 이용한 나노유체의 전열성능 향상

전문가 제언

○ 열유체 시스템에서 열전달 증대는 에너지 소비와 이산화탄소 배출을 줄이기 위한 열효율 향상에 기여할 수 있다. 한편 물과 오일 같은 전통유체는 제한된 열전달 잠재력을 가지고 있다.

 

○ 증대된 열전달 특성을 가진 새로운 등급의 유체개발이 절실히 필요해지면서 많은 연구들이 나노입자들을 사용한 나노유체의 개발을 통하여 이뤄졌지만 그들은 대부분 열전달의 증대가 제한적이었다.

 

○ 이 연구는 탄소나노튜브(CNTs: Carbon Nanotubes)를 가진 나노유체의 열용량, 열전달 증대, 점도, 압력 저하 등에 관한 것이며 CNT에는 산화철 나노입자(Fe2O3-CNT)를 포함시켰다. 특히 탄소나노튜브의 표면은 질량분율 1wt%와 10.0wt%의 산화철 나노입자로 도핑이 이뤄졌다.

 

○ 이 연구에서 도핑된 CNT는 추가 질량농도 0.01, 0.05, 0.10wt%를 가진 열교환 나노유체를 준비하기 위해 사용되었으며 한 개의 원통다관 열교환기가 총체 열전달계수와 연관된 압력을 평가하기 위해 사용되었다. 한편 나노유체의 비열용량은 시차주사열량계(differential scanning calorimeter)로 계측되었다.

 

○ 순수의 것과 비교하여 도핑이 안된 CNT 나노유체의 비열용량은 약10%, 도핑된 것은 약 50% 높게 나타내었다. 한편 필요한 열교환동력은 나노유체의 질량농도 0.1wt%와 10wt% Fe2O3-CNT의 경우 물을 사용하는 것보다 20배 정도 낮았다.

 

○ 이 분야에 대한 국내 논문은 “화학적으로 표면 개질한 실리콘 웨이퍼 표면에 절단한 단일벽 탄소나노튜브의 배열에 관한 연구(2007)” 등 1500여 편이 검색되었다.

 

○ 산화철 나노입자(Fe2O3-CNT)을 사용한 경우는 “Effect of CNT Addition on the Hydriding and Dehydriding Rates of Mg-Ni-Fe2O3 Alloy(2011)” 등 단 한편이 검색되었다. 관련 연구자들에게 좋은 참고자료가 될 것으로 생각한다.

 

저자

Abdallah D. Manasrah a, Usamah A. Al-Mubaiyedh b, Tahar Laui c, Rached Ben-Mansour c,Mohammed J. Al-Marri d, Ismail W. Almanassra , Ahmed Abdala , Muataz A. Atieh

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

일반기계

연도

2016

권(호)

107()

잡지명

Applied Thermal Engineering

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

1008~1018

분석자

장*현

분석물

• 철 나노입자와 탄소나노튜브를 이용한 나노유체의 전열성능 향상.pdf [445,499 byte]

이미지변환중입니다.