Nanoakişkanlarin termofiziksel özelliklerini etkileyen faktörlerin temel bileşen analizi yoluyla değerlendirilmesi

Geleneksel ısı transferi akışkanları nispeten verimsiz yoğunluk, viskozite ve termal iletkenlik gibi termofiziksel özellikler sergilemektedir. Bununla birlikte, metallerin önemli ölçüde daha yüksek termofiziksel özelliklere sahip olması nedeniyle, ısı transferi uygulamalarında nanoakışkanların kullanımı yaygın olarak çalışılan bir yaklaşım haline gelmiştir. Nanopartiküllerin geleneksel ısı transferi akışkanlarına dahil edilmesinin, kullanılan nanopartikül ve baz akışkan türleri, nanopartikül konsantrasyonu ve sıcaklık gibi baskın faktörlere göre değişen, gelişmiş termofiziksel özelliklerle sonuçlandığı gösterilmiştir. Bu faktörlerin termofiziksel özelliklerdeki değişimler üzerindeki etkilerini inceleyen önemli sayıda çalışma olmasına rağmen, özellikle nanoparçacık ve baz akışkan türlerinin geniş aralıkları, çeşitli konsantrasyonlar ve özellikle ölçüm sistemlerindeki farklılıklar nedeniyle sonuçlarda tutarsızlık gözlemlenebilmektedir. Bu nedenle, bu çalışmanın amacı karşılaştırılabilir boyutlarda bakır oksit ve demir oksit nanopartikülleri sentezlemek ve farklı hacimsel oranlarda etilen glikol ve sudan oluşan baz sıvılara entegre etmektir. Sonraki analizler, konsantrasyon, sıcaklık ve hacim fraksiyonunun bir fonksiyonu olarak ilgili termofiziksel özelliklerin ölçümünü içermiş ve bu ölçümler literatürde sunulan verilerle birlikte daha sonra faktörler arasındaki korelasyonları belirlemek için PCA analizine tabi tutulmuştur. Ayrıca, belirtilen değişkenlerle ampirik tahmin modelleri araştırılmıştır. Sonuçlar, temel akışkan olarak etilen glikol ve su karışımı içeren kolloidal olarak kararlı CuO ve Fe3O4 nanoakışkanların başarıyla elde edildiğini göstermektedir. Ayrıca, nanopartikül konsantrasyonundaki artışın viskozite ve yoğunlukta artışa neden olduğu, termal iletkenliğin ise azalma gösterdiği belirlenmiştir. PCA, tüm termofiziksel özellik değişimlerinin, nanoparçacık konsantrasyonu ile yüksek oranda etkilendiğini ve sıcaklık değişikliklerine karşı farklı tepkilere tabi olduğunu göstermiştir. Son olarak, ölçüm verilerine doğrusal olmayan regresyon uygulanması, belirli bir nanoakışkan türü için ampirik tahmin modellerinin elde edilebileceği sonucunu ortaya çıkarmıştır. Bununla birlikte, bu modellerin doğruluğu, farklı nanoakışkanlardan elde edilen önemli miktarda veri dahil edildiğinde de azalmaya maruz kalmıştır.