Наножидкости на основе украинских природных алюмосиликатов — перспективные теплоносители для энергетики - Морару, В.Н.; Комыш, Д.В.; Ховавко, А.И.; Снигур, А.В.; Гудков, Н.Н.; Сидоренко, Н.А.; Маринин, А.И. (Энерготехнологии и ресурсосбережение, 2015)
Наряду с наночастицами оксидов и металлов для приготовления наносуспензий энергетического назначения все больше применяют алюмосиликаты. Наноразмерность, разнообразные форма и анизометрия их частиц, высокая гидрофильность поверхности и способность к самопроизвольному диспергированию в водных растворах предопределяют высокие тепловые параметры таких наножидкостей при использовании их в качестве теплоносителей, особенно при кипении. На установке, питаемой постоянным током, получены кривые кипения наножидкостей в условиях свободной конвекции для водных нанодисперсий четырех природных алюмосиликатов: гидрослюды, монтмориллонита, аттапульгита и генетической смеси двух последних. Изучено влияние кристаллической структуры и анизометрии наночастиц, а также кратности циклов кипения-охлаждения наножидкостей и наличия диспергента на их устойчивость, величину критического теплового потока и состояние поверхности нагрева. Установлено, что наножидкости на основе аттапульгита и его смеси с монтмориллонитом вызывают более сильный рост критического теплового потока (до 2,5–3 раз) и коэффициента теплоотдачи по сравнению с водой, чем наножидкости на основе гидрослюды и монтмориллонита (1,4–1,9 раз) при той же объемной концентрации частиц. Введение в наножидкость 0,05 % (мас.) диспергента приводит к дополнительному росту критического теплового потока и коэффициента теплоотдачи. Поряд з наночастинками оксидів та металів для приготування наносуспензій енергетичного призначення все більше застосовують алюмосилікати. Нанорозмірність, різноманітна форма та анізометрія їх часток, висока гідрофільність поверхні та здатність до самодовільного диспергування у водних розчинах зумовлюють високі теплові параметри таких нанорідин як теплоносії, особливо при кипінні. На установці, що живиться постійним струмом, отримано криві кипіння нанорідин в умовах вільної конвекції для водних нанодисперсій чотирьох природних алюмосилікатів: гідрослюди, монтмориллоніта, атапульгіта та генетичної суміші двох останніх. Вивчено вплив кристалічної структури та анізометрії наночастинок, а також кратності кип’ятінняохолодження нанорідин та наявності диспергента на їх стійкість, величину критичного теплового потоку та стан поверхні нагріву. Встановлено, що нанорідини на основі атапульгітів та його суміші з монтмориллонітом викликають більш сильне зростання критичного теплового потоку (до 2,5–3 разів) та и коефіцієнта тепловіддачі у порівнянні з водою, ніж нанорідини на основі монтморилоніту (1,4–1,9 разів) при тій самій об’ємній концентрації частинок. Введення в нанорідину 0,05 % (мас.) диспергента призводить до додаткового зростання критичного теплового потоку та коефіцієнта тепловіддачі. Ukrainian natural aluminosilicates — montmorillonite, attapulgite and their genetic mixture with montmorillonite with scaly, plate-like and needle shape of nanoparticles were used to create nanodispersions for energetics. The nanodimension, the different form and anisometry of their particles, high wetting ability of surface and the ability to spontaneous dispersion in water solutions — all these characteristics predetermine high heat parameters of these nanofluids as heat agents especially at boiling. The boiling curves of nanofluids in conditions of free convection have been obtained. The aim of this study is to investigate the influence of nanoparticles shape (anisometry), as well as ratio of nanofluids boiling-cooling and presence of dispersants on their stability, critical heat flux and the state of the heating surface. It was found that attapulgite nanofluid with particles of similar size, but having a greater anisometry, causes a stronger increase of critical heat flux (up to 2,5–3 times) than the montmorillonite nanofluid (1,4–1,9 times) with the same particles volume concentration.