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EVALUACIÓN DE LA ESTABILIDAD Y CONDUCTIVIDAD TÉRMICA DE NANOFLUIDOS PREPARADOS CON ÓXIDOS METÁLICOS Y MATERIALES CARBONOSOS
Resumen
Los nanofluidos se han presentado como fluidos de nueva generación con potencial para el incremento de la eficiencia energética, principalmente aplicados en sistemas de transferencia de calor y esto ha generado que en la actualidad se hayan preparado una gran variedad de nanofluidos. Sin embargo, para esta aplicación los problemas de estabilidad de las nanopartículas dispersas en el fluido base, han limitado su escalamiento a nivel industrial. El uso de tensoactivos combinado con métodos mecánicos, se ha presentado como una alternativa de fácil implementación para mejorar la dispersión de nanopartículas durante su preparación en condiciones de reposo y las investigaciones se han direccionado a encontrar cantidades óptimas de estos aditivos, con el fin de no generar cambios significativos en las propiedades termofísicas de los nanofluidos. Los nanofluidos actualmente son conocidos como suspensiones producidas mediante la dispersión de materiales de tamaño nanométrico menor que 100 (nanopartículas, nanotubos, nanofibras, nanoalambres, nanovarillas) en fluidos base como agua, etilenglicol, aceites y soluciones poliméricas (Kamatchi & Venkatachalapathy, 2015). En otras palabras, los nanofluidos son suspensiones coloidales a nanoescala que contienen nanomateriales condensados. Son un sistema de dos fases con una fase sólida dispersada en otra fase líquida. El principal objetivo de las nanopartículas suspendidas en un fluido es incrementar la conducción de calor debido a su alta área superficial e incrementar la conductividad térmica de los fluidos. Adicionalmente, su tamaño les permite tener mayor movilidad, lo cual puede ocasionar microconvección del fluido y tener incrementos adicionales en la transferencia de calor (Das, Choi, & Patel, 2006). Por tanto, los nanofluidos constituyen una nueva generación de tecnología de refrigeración y calefacción, aunque se necesita más investigación para mejorar la estabilidad y evitar los fenómenos que se producen. A partir de la introducción de los nanofluidos para aplicaciones de transferencia de calor realizada por Choi y col. (1995), se han utilizado nanopartículas de diferente naturaleza tales como metales (ejm. Oro, cobre), óxidos metálicos (sílice, alúmina, circonia, titania entre otros), carburos metálicos (ej. SiC), nitruros metálicos (ej. AIN, SiN), carbón en varias formas (ej. Diamante, grafito, nanotubos de carbono, fullerenos) y nanopartículas funcionalizadas, así como también nanopartículas mezcladas o compuestas (Sarkar, Ghosh, & Adil, 2015). Durante esta investigación se realizará la preparación de nanofluidos con nanomateriales de origen comercial y sintetizados en el laboratorio de Estructuras químicas. Se pretende de determinar el efecto de la estabilidad de diferentes nanofluidos, preparados con distintos tipos de nanopartículas (óxidos metálicos y materiales carbonosos) y tensoactivos, con el fin de mejorar la dispersión de las nanopartículas durante la preparación en condiciones de reposo y analizar el efecto en la conductividad térmica, lo cual afecta la transferencia de calor de un material. Es importante destacar que este tipo de desarrollos puede ser aplicado a sectores industriales que usan procesos de calentamiento para mejorar la productividad y disminuir el uso de combustibles fósiles y de emisiones contaminantes.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA NACIONAL DE PROYECTOS PARA EL FORTALECIMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN, CREACIÓN E INNOVACIÓN DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA 2016-2018
Modalidad:Modalidad Única
Responsable