##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Анотація
У статті представлено результати експериментального дослідження процесу конвективної тепловіддачі чистого тетраліну (1,2,3,4-тетрагідронафталіну) при течії в гладкій горизонтальній трубі в умовах сталого теплового потоку. Тетралін розглядається як високоперспективний теплоносій для середньотемпературних сонячних колекторів (від 100 до 200 °C), що має температуру замерзання -35,8 °C, низький тиск насичених парів і є стабільним базовим середовищем для синтезу нанорідин з фулереном С60. Експериментальні дослідження процесу тепловіддачі при вимушеній конвекції тетраліну в горизонтальній трубі з внутрішнім діаметром 3,5 мм проводилися в широкому діапазоні теплових навантаженнях і температурах теплоносія на вході. Отримані дані показують, що при турбулентному режимі коефіцієнт тепловіддачі монотонно зростає зі збільшенням числа Рейнольдса. При цьому виявлено, що підвищення початкової температури рідини призводить до стійкого зростання коефіцієнта тепловіддачі, що обумовлено експоненціальним зниженням в'язкості, яке призводить до зменшення товщини в'язкого прикордонного підшару та істотного зростання градієнта швидкості біля стінки труби. Доведено, що спостережувана інтенсифікація теплообміну зумовлена температурною залежністю в'язкісних властивостей тетраліну. Експоненціальне зниження динамічної в'язкості під час нагрівання призводить до зменшення товщини в'язкого прикордонного підшару та зростання градієнта швидкості поблизу теплообмінної поверхні. Показано, що класичні критеріальні залежності незадовільно прогнозують значення коефіцієнтів тепловіддачі тетраліну, оскільки не враховують залежність в'язкісних властивостей рідини від температури в пристінній області. Для підвищення точності математичного опису теплообміну обґрунтовано застосування вдосконалених кореляцій із в'язкісними поправками
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Посилання
2. García, S., Martín, M. (2021). Analysis of the performance of concentrated solar power facilities using different thermal fluids. Chemical Engineering Research and Design, 168, 46-58.
3. Otanicar, T. P., Phelan, P. E., Prasher, R. S., Rosengarten, G., Taylor, R. A. (2010). Nanofluid-based direct absorption solar collector. Journal of renewable and sustainable energy, 2(3), 033102.
4. Zheleznyi, V. P., Borisov, V. O., Kvasnytskyi, B. A., Shumskyi, O. A., Ivchenko, D. O. (2024). The effect of C60 fullerene impurities on the spectral light absorption coefficients in technical liquids. Physics of Aerodisperse Systems, (62), 48-56.
5. Lamosa, R. A., Motovoy, I., Khliiev, N., Nikulin, A., Khliyeva, O., Moita, A. S., ... & del Barrio Elena, P. (2021). Tetralin + fullerene C60 solutions for thermal management of flat-plate photovoltaic/thermal collector. Energy Conversion and Management, 248, 114799.
6. Lee, Jaekeun, et al. (2007) Enhancement of lubrication properties of nano-oil by controlling the amount of fullerene nanoparticle additives. Tribology Letters 28.2, 203-208.
7. Xing, M., Ruixiang W., Jianlin Y. (2014) Application of fullerene C60 nano-oil for performance enhancement of domestic refrigerator compressors. International journal of refrigeration 40, 398-403.
8. Moroz, S., Lukyanov, M., & Zhelezny, V. (2017). Density and Viscosity of R600a Refrigerant/Mineral Oil/C60 Fullerene Solutions. Refrigeration Engineering and Technology, 53(1), 63-70
9. Motovoy, I. V., Zhelezny, V. P., Khliyeva, O. Y., Melnik, Y. Y., Diachenko, I. A., Dmitriev, Y. D. (2020). Density, specific heat capacity and viscosity of fullerene C60 solutions in tetralin. In Journal of Physics: Conference Series, 1683, 3, 032027).
10. Dittus, F. W., & Boelter, L. M. K. (1985). Heat transfer in automobile radiators of the tubular type. International communications in heat and mass transfer, 12(1), 3-22.
11. Andrade, E. D. C. (1930). The viscosity of liquids. Nature, 125, (3148), 309-310.
12. Shumskyi, О., & Borysov, V. (2025). Absorption coefficient, density, and viscosity of Dowtherm RP/ fullerene C60 nanofluid solutions. Refrigeration Engineering & Technology, 61(4).
13. Sieder, E. N., & Tate, G. E. (1936). Heat transfer and pressure drop of liquids in tubes. Industrial & Engineering Chemistry, 28(12), 1429.
14. Sleicher, C. A., & Rouse, M. W. (1975). A convenient correlation for heat transfer to constant and variable property fluids in turbulent pipe flow. International Journal of Heat and Mass Transfer, 18(5), 677-683.
15. Gnielinski, V. (1976). New equations for heat and mass transfer in turbulent pipe and channel flow. International Chemical Engineering, 16(2), 359-368.
16. Abraham, J. P., Sparrow, E. M., & Tong, J. C. K. (2009). Heat transfer in all pipe flow regimes: laminar, transitional/intermittent, and turbulent. International Journal of Heat and Mass Transfer, 52(3-4), 557-563.