Evaluación del perfil termofísico de fluídos térmicos nano-mejorados mediante nitruros de boro

Abstract

El presente trabajo pretende la evaluación experimental del perfil termofísico de fluidos térmicos nano- mejorados mediante nitruros de boro para mejorar el rendimiento de los intercambiadores de calor. Para ello, se han elaborado seis nanofluidos basados en la mezcla etilenglicol:agua 50:50, a la que se le han añadido nanopartículas de tres nitruros de boro distintos: hexagonal de 65-75 nm, cúbico de 90 nm y cúbico <200 nm, a diferentes concentraciones. Se han determinado experimentalmente las siguientes propiedades termofísicas de cada uno de los nanofluidos: conductividad térmica, viscosidad dinámica, densidad y capacidad calorífica. Posteriormente, se han comparado con las propiedades que presenta el fluido base. Los nanofluidos analizados presentan aumentos de la conductividad térmica de hasta el 7,2%. Además, en función de las propiedades termofísicas previamente determinadas, se han analizado diferentes figuras de mérito para predecir la eficiencia en procesos de convección en intercambiadores tubulares para régimen laminar y régimen turbulento. Según este análisis, el nanofluido de nitruro de boro cúbico de 200 nm al 2% y el nanofluido de nitruro de boro cúbico de 90 nm al 1% presentan las mejores perspectivas para la convección en régimen laminar y turbulento, respectivamente.