Dẫn nhiệt của chất lỏng nano CNTs/EG

Một phần của tài liệu Nghiên cứu chế tạo và khảo sát tính chất của chất lưu chứa ống nano cacbon trong hấp thụ năng lượng mặt trời (Trang 103 - 105)

Ống nano cacbon cĩ hệ số dẫn nhiệt rất cao, do đĩ chất lỏng nano chứa CNTs sẽ cĩ độ dẫn nhiệt tăng đáng kể. Độ dẫn nhiệt của ethylen glycol đo ở 25 oC là 0,244 W/(mK) [110]. Hình 4.14 biểu diễn sự tăng độ dẫn nhiệt của chất lỏng nano CNTs/EG với hàm lượng khác nhau theo nhiệt độ. Cĩ thể thấy rằng độ dẫn nhiệt tăng khi hàm lượng CNTs trong chất lỏng tăng. Khi tăng hàm lượng CNTs, khoảng cách truyền nhiệt giữa các CNTs trong chất lỏng giảm đi nên làm tăng độ dẫn nhiệt của chất lỏng

nano. Kết quả thực nghiệm cũng cho thấy độ dẫn nhiệt tăng khi nhiệt độ tăng. Bằng cách khớp hàm tuyến tính, ta cĩ thể xác định sự tăng của độ dẫn nhiệt theo nhiệt độ qua giá trị hệ số gĩc của hàm khớp. Hệ số gĩc hàm khớp của các mẫu NF1, NF2, NF3 tương ứng là 0,352, 0,535, 0,788. Kết quả trên chứng tỏ khi hàm lượng CNTs tăng sẽ làm tăng độ dẫn nhiệt của chất lỏng nano tại mọi nhiệt độ. Ví dụ ở 30 oC, độ dẫn nhiệt của NF3 (8,5%) cao hơn của NF2 (6,4%), cao hơn của NF1 (4,4%). Tại 50 oC, sự tăng độ dẫn nhiệt vẫn giữ thứ tự như vậy nhưng giá trị chênh lệch nhiều hơn, 11,4% ứng với mẫu NF1, 17,7% ứng với mẫu 2 và 24,2% ứng với mẫu NF3. Cơ chế dẫn đến kết quả như trên cĩ thể là do đĩng gĩp của chuyển động Brown [111]. Ngồi ra, sự tăng nhiệt độ cĩ thể làm giảm sự tụ đám của CNTs trong chất lỏng, giảm độ nhớt của chất lỏng và tăng chuyển động Brown.

Nhiệt truyền qua CNTs nhanh hơn nhiều khi truyền qua EG vì hệ số dẫn nhiệt của CNTs cao hơn của EG. CNTs phân tán trong EG tạo ra mạng lưới truyền nhiệt nhanh hơn, do đĩ làm độ dẫn nhiệt của cả hệ tăng lên. Vì vậy cĩ thể kết luận là độ dẫn nhiệt sẽ tăng khi tỉ lệ khối lượng của CNTs so với EG tăng lên và tăng theo nhiệt độ. Tuy nhiên cần chú ý rằng, cĩ rất nhiều yếu tố ảnh hưởng tới độ dẫn nhiệt của hệ, ví dụ như hình thái, cấu trúc, sự tụ đám của CNTs…

Phổ hấp thụ của chất lỏng nano CNTs/EG như trên Hình 4.15. Đối với chất lỏng nano CNTs/EG với tỉ lệ 0,0036% khối lượng, phổ truyền qua ở vùng bước sĩng 500 nm giảm xuống cịn khoảng 20%, chứng tỏ rằng chỉ cần thêm một lượng rất nhỏ cũng làm tăng đáng kể sự hấp thụ ánh sáng. Với chất lỏng nano CNTs/EG cĩ hàm lượng tỉ lệ 0,013% khối lượng, phổ truyền qua đối với bước sĩng vùng 200nm đến 900nm gần như bằng khơng, khơng thu được tín hiệu. Như vậy đây chính là vật liệu tiềm năng cho các ứng dụng hấp thụ ánh sáng. Phổ truyền qua UV-Vis-NIR của chất lỏng nano CNTs cho thấy khả năng áp dụng rất lớn cho bộ hấp thụ năng lượng mặt trời, trong đĩ ánh sáng được hấp thụ trực tiếp bởi chất lỏng nano CNTs và chuyển thành nhiệt lưu trữ trong chất lỏng nano.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu chế tạo và khảo sát tính chất của chất lưu chứa ống nano cacbon trong hấp thụ năng lượng mặt trời (Trang 103 - 105)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(151 trang)