Nanoakışkanların termofiziksel özelliklerinin incelenmesi

Herhangi bir boyutu 100 nanometreden (nm) daha küçük olan tanecikleri içeren süspansiyonlar nanoakışkan olarak adlandırılmaktadır. Çok az miktarlardaki nanotanecik hacimsel katkı oranlarında bile baz akışkana göre oldukça yüksek ısıl iletkenlik kabiliyetine sahip olduğu belirtilen nanoakışkanlar yeni nesil ısı transfer akışkanı olma potansiyeli ile önem kazanmaktadır.Çalışma kapsamında ilk olarak (nano)akışkanların ısı iletim katsayılarının ölçümünde kullanılmak üzere, alternatif akım uyarımlı ve 3. harmoniğin (3 omega) kilitlemeli yükseltici ile belirlenmesi prensibine dayalı ölçme sisteminin yeni bir uygulaması sunulmuştur. Yarıçapın ısıl yayınım uzunluğundan yeterince küçük olduğu silindirik bir geometride modüle edilmiş ısı akısı sayesinde, ölçüm için 25 mikrolitre miktarında numune yeterli olmaktadır. Bu yöntemle su bazlı TiO2, SiO2, Al2O3 ve etilen glikol bazlı Al2O3 nanoakışkanların ısıl iletkenlikleri farklı hacimsel katkı oranlarında ve farklı sıcaklıklarda incelenmişlerdir. Elde edilen sonuçlar, Hamilton ? Crosser modeliyle uyumludur, ancak biraz daha düşük seviyelerde ısıl iletkenlik artışı olduğu görülmüştür. Farklı sıcaklıklarda yapılan ölçümlerden ise, nanoakışkanın bağıl ısıl iletkenliğinin akışkanın sıcaklığı ile bir değişim göstermediği sonucu elde edilmiştir.Isı transferi uygulamalarında soğutucu sıvının pompa işletme maliyetleri önemli olduğu için nanoakışkanların viskozite değerlerinin de bilinmesi önemlidir. Farklı tanecik hacimsel katkı oranlarındaki nanoakışkanların viskoziteleri değişik sıcaklıklarda Sine-wave Vibro Viscometer ile ölçülmüştür. Tanecik katkı oranı arttıkça nanoakışkanların viskozitelerinin önemli ölçüde arttığı ve bu artışın Einstein modeli ile tahmin edilemediği görülmüştür.