Publicação: Nanofluidos em um sistema de arrefecimento automotivo
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE, CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICA
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Contreras, Edwin Martin Cárdenas
Resumo
O presente trabalho avaliou o desempenho termohdráulico de nanofluidos de prata à base de uma mistura de água e etilenoglicol (50:50) em um radiador automotivo. Três amostras de nanofluido, com concentrações volumétricas iguais a 0,001%, 0,002% e 0,003% foram preparadas e sua condutividade térmica e viscosidade foram aferidas experimentalmente utilizando um condutivímetro e um viscosímetro rotacional respectivamente. Para os testes de condutividade térmica, a faixa de temperatura avaliada foi de 25 a 55°C, e para a viscosidade, 25 a 95°C. A avaliação do desempenho termohidráulico foi conduzida em uma bancada experimental que permite uma simulação controlada com condições de operação similares às de um sistema de arrefecimento automotivo. A temperatura de incidência do ar no radiador foi mantida constante à 25°C, enquanto que a vazão de nanofluido variou entre 80 e 95g/s. A temperatura de entrada do fluido no radiador variou entre 70 e 90°C, com intervalos de 10°C. Os resultados para a condutividade térmica mostraram um incremento relativo máximo de 1,7% para a concentração 0,002% a 25°C, enquanto que para a viscosidade, um aumento relativo de 5,6% foi observado para a concentração 0,003% à 85°C. Foi observado um aumento relativo máximo de 3,6% na taxa de transferência de calor do nanofluido de concentração 0,003%, a 90g/s e 70°C. Para a perda de carga, um aumento relativo médio de cerca de 2% foi observado para os nanofluidos se comparados ao fluido base.
Abstract
The present work evaluated the thermohydraulic performance of silver nanofluids based on a mixture of water and ethylene glycol (50:50) in an automotive radiator. Three nanofluid samples with volumetric concentrations of 0.001%, 0.002% and 0.003% were prepared and their thermal conductivity and viscosity were measured experimentally using a thermal conductivity meter and a rotational viscometer, respectively. For the thermal conductivity tests, the temperature range was from 25 to 55 ° C, and for viscosity, from 25 to 95 ° C. The thermohydraulic performance evaluation was conducted on an experimental bench that allows a controlled simulation with similar operation conditions of an automotive cooling system. The temperature of the air flowing to the radiator was mantained constant at 25°C, and the mass flow of nanofluid varied from 80 to 95g/s. The inlet temperature of the fluid in the radiator varied between 70-90°C, with intervals of 10°C. The results for the thermal conductivity showed a maximum relative increase of 1.7% at the concentration 0.002% at 25°C, whereas for the viscosity, a relative increase of 5.6% was observed at the concentration 0.003% at 85°C. A maximum relative increase of 3.6% was observed in the heat transfer rate of the nanofluid at a concentration of 0.003%, at 90g/s and 70°C. Related to the pressure drop, an average relative increase around 2% was observed for nanofluids in comparison with the base fluid.
Palavras-chave
Nanofluidos, Prata, Condutividade Térmica, Viscosidade, Transferência de Calor, Radiador Automotivo, Nanofluids, Silver, Thermal Conductivity, Viscosity, Heat Transfer, Automotive Radiator
Citação
VAZ, Abelar Henrique Dias. Nanofluidos em um sistema de arrefecimento automotivo. 2019. 86 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019.
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