유체의 열전도도 측정에는 장치구성이 쉽고 측정시간이 짧으며 자연대류 효과를 제거할 수 있는 비정상열선법을 사용한다. 비정상열선법으로 유체의 열전도도 측정시 자연대류가 포함되지 않은데이터 획득 구간을 이용하여 유체의 열전도도를 평가해야 한다. 본 연구에서는 비정상열선법 측정의 온도한계를 제시하며 ...
유체의 열전도도 측정에는 장치구성이 쉽고 측정시간이 짧으며 자연대류 효과를 제거할 수 있는 비정상열선법을 사용한다. 비정상열선법으로 유체의 열전도도 측정시 자연대류가 포함되지 않은데이터 획득 구간을 이용하여 유체의 열전도도를 평가해야 한다. 본 연구에서는 비정상열선법 측정의 온도한계를 제시하며 나노유체 유효열전도도의 온도의존성에 대한 평가를 실시하였다. 이를 위해 모유체 물과 에틸렌글리콜 그리고 물기반 Ag 나노유체와 에틸렌글리콜 ZnO 나노유체를 293 K부터 338 K까지 열전도도를 측정하여 자연대류 발생점과 측정점간의 차이를 통해 측정한계를 제시하였으며 그 결과 물과 물기반 나노유체의 경우 338 K에서 측정한계이고 에틸렌글리콜과 에틸렌글리콜기반 나노유체는 338 K 이상에서도 측정이 가능한 것으로 분석하였다. 또한 나노유체의 경우 순수유체보다 더 빨리 자연대류에 영향을 받아 교차점이 짧아지는 경향을 나타낸다. 또한 나노유체의 체적분율과 입자크기는 열전도도상승에 매우 중요한 요소이다. 또한 입자가 부유해있기 때문에 입자들간의 상호작용에 의해 응집이 되고 중력에 의해 침강이 된다. 따라서 체적분율은 변화하게 되므로 나노유체의 열전도도는 변화하게 된다. 본 연구에서는 시간에 따른 체적분율의 정량적인 변화를 확인하기 위해 비중계를 이용해 비중을 측정하고 근사적으로 체적분율을 환산하였고, 이 때의 입자크기 및 분포와 나노유체의 열전도도를 측정하여 응집 및 침전에 대해 분석하여 나노유체의 시간에 따른 분산안정성이 실제 나노유체의 유효열전도도에 미치는 영향을 고찰하였다. 비정상열선법에는 일반적으로 널리 쓰이는 열선인 백금선은 전압을 인가시 열선이 인장되어 열선의 초반온도변화가 크게 작용하는 것을 확인하여 본 연구에서는 열선의 인장길이를 측정하여 열선의 온도변화를 실험적으로 비교분석하여 비정상열선법을 이용한 유체의 열전도도 평가시 인장에 따른 열선의 초반 온도변화가 유체의 열전도도에 미치는 영향을 확인하였으며 열선의 두께 및 테프론 코팅 유무에 대한 열선의 변화를 분석하였다.
유체의 열전도도 측정에는 장치구성이 쉽고 측정시간이 짧으며 자연대류 효과를 제거할 수 있는 비정상열선법을 사용한다. 비정상열선법으로 유체의 열전도도 측정시 자연대류가 포함되지 않은데이터 획득 구간을 이용하여 유체의 열전도도를 평가해야 한다. 본 연구에서는 비정상열선법 측정의 온도한계를 제시하며 나노유체 유효열전도도의 온도의존성에 대한 평가를 실시하였다. 이를 위해 모유체 물과 에틸렌글리콜 그리고 물기반 Ag 나노유체와 에틸렌글리콜 ZnO 나노유체를 293 K부터 338 K까지 열전도도를 측정하여 자연대류 발생점과 측정점간의 차이를 통해 측정한계를 제시하였으며 그 결과 물과 물기반 나노유체의 경우 338 K에서 측정한계이고 에틸렌글리콜과 에틸렌글리콜기반 나노유체는 338 K 이상에서도 측정이 가능한 것으로 분석하였다. 또한 나노유체의 경우 순수유체보다 더 빨리 자연대류에 영향을 받아 교차점이 짧아지는 경향을 나타낸다. 또한 나노유체의 체적분율과 입자크기는 열전도도상승에 매우 중요한 요소이다. 또한 입자가 부유해있기 때문에 입자들간의 상호작용에 의해 응집이 되고 중력에 의해 침강이 된다. 따라서 체적분율은 변화하게 되므로 나노유체의 열전도도는 변화하게 된다. 본 연구에서는 시간에 따른 체적분율의 정량적인 변화를 확인하기 위해 비중계를 이용해 비중을 측정하고 근사적으로 체적분율을 환산하였고, 이 때의 입자크기 및 분포와 나노유체의 열전도도를 측정하여 응집 및 침전에 대해 분석하여 나노유체의 시간에 따른 분산안정성이 실제 나노유체의 유효열전도도에 미치는 영향을 고찰하였다. 비정상열선법에는 일반적으로 널리 쓰이는 열선인 백금선은 전압을 인가시 열선이 인장되어 열선의 초반온도변화가 크게 작용하는 것을 확인하여 본 연구에서는 열선의 인장길이를 측정하여 열선의 온도변화를 실험적으로 비교분석하여 비정상열선법을 이용한 유체의 열전도도 평가시 인장에 따른 열선의 초반 온도변화가 유체의 열전도도에 미치는 영향을 확인하였으며 열선의 두께 및 테프론 코팅 유무에 대한 열선의 변화를 분석하였다.
Owing to its simplicity, wide range of applicability and short response time, the transient hot-wire method (THWM) is frequently used to measure the thermal conductivity of fluids. In order to gain a sufficiently high accuracy, special care should be taken to assure that each measurement is not affe...
Owing to its simplicity, wide range of applicability and short response time, the transient hot-wire method (THWM) is frequently used to measure the thermal conductivity of fluids. In order to gain a sufficiently high accuracy, special care should be taken to assure that each measurement is not affected by initial heat supply delay, natural convection, and noise signal. In this study the high-temperature limits for thermal conductivity measurements, using DI water/Ag and ethylene glycol (EG)/ZnO nanofluids as well as pure base fluids, were determined with the THWM. Specifically, the temperature limits were identified by comparing the points of measurement and the incipience of natural convection, where the actual measurement point should be placed well before the onset of natural convection to obtain accurate data sets. It was found that the limit for both water and water-based nanofluids is 338K, while the limits for EG and EG-based nanofluids are slightly higher. In contrast to convectional theory, onset of natural convection for nanofluids was observed to be earlier than for corresponding base fluids. An experimental investigate the sedimentation of spherical nanoparicles of the same times. The particle volume fractions were estimated by measuring the specific gravity of nanofluids, using an electronic hydrometer. In this study nanofluids stability for the sedimentation and aggregation time, using DI water/Al2O3, DI water/SiO2 and DI water/Ag as well as EG/Al2O3 and EG/ZnO. The thermal conductivity of nanofluid has been influenced by the sedimentation and aggregation of suspended nanoparticles, also the particle volume fraction. Unphysical hot-wire temperature jumps were repeatedly observed with the onset of power supply in the procedure of measuring the thermal conductivity of fluids using THWM. The platinum hot-wire extended with the power supply and it loosened. In this study, the causes of the nonphysical temperature jump were identified through a through investigation and its effects on thermal conductivity measurements were elucidated. The resistance of a conducting wire depends on its length and cross section and on an intrinsic material property. The material properties jump increased with applied voltage linearly such as length and resistivity.
Owing to its simplicity, wide range of applicability and short response time, the transient hot-wire method (THWM) is frequently used to measure the thermal conductivity of fluids. In order to gain a sufficiently high accuracy, special care should be taken to assure that each measurement is not affected by initial heat supply delay, natural convection, and noise signal. In this study the high-temperature limits for thermal conductivity measurements, using DI water/Ag and ethylene glycol (EG)/ZnO nanofluids as well as pure base fluids, were determined with the THWM. Specifically, the temperature limits were identified by comparing the points of measurement and the incipience of natural convection, where the actual measurement point should be placed well before the onset of natural convection to obtain accurate data sets. It was found that the limit for both water and water-based nanofluids is 338K, while the limits for EG and EG-based nanofluids are slightly higher. In contrast to convectional theory, onset of natural convection for nanofluids was observed to be earlier than for corresponding base fluids. An experimental investigate the sedimentation of spherical nanoparicles of the same times. The particle volume fractions were estimated by measuring the specific gravity of nanofluids, using an electronic hydrometer. In this study nanofluids stability for the sedimentation and aggregation time, using DI water/Al2O3, DI water/SiO2 and DI water/Ag as well as EG/Al2O3 and EG/ZnO. The thermal conductivity of nanofluid has been influenced by the sedimentation and aggregation of suspended nanoparticles, also the particle volume fraction. Unphysical hot-wire temperature jumps were repeatedly observed with the onset of power supply in the procedure of measuring the thermal conductivity of fluids using THWM. The platinum hot-wire extended with the power supply and it loosened. In this study, the causes of the nonphysical temperature jump were identified through a through investigation and its effects on thermal conductivity measurements were elucidated. The resistance of a conducting wire depends on its length and cross section and on an intrinsic material property. The material properties jump increased with applied voltage linearly such as length and resistivity.
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