Дослідження оптичних та електричних характеристик нанорідини MgO/SiC-H2O для зберігання теплової енергії
Анотація
Тепло передається накопичувальному середовищу під час фази зарядки накопичувача теплової енергії (TES), а потім виділяється під час фази розрядки. Його можна використовувати для промислових операцій, таких як металургійні перетворення або сонячні електростанції. Тепло зберігається в матеріалах, які змінюють температуру, фазу або хімічний склад відповідно у чутливому, латентному та термохімічному середовищах. Оптимальне зберігання тепла має довгу історію. У цьому дослідженні описано дослідження оптичних і електричних властивостей нанофлюїдів MgO/SiC-H2O для застосувань, включаючи зберігання теплової енергії. Результати показують, що коли концентрації MgO/SiC NP були підвищені до 1,2 г/л, абсорбція зросла приблизно на 66,9 %, а пропускна здатність приблизно на 54 %. Крім того, збільшення концентрації наночастинок MgO/SiC збільшить поглинання, що вказує на покращену дисперсію нанофлюїдів. Також, коли концентрації наночастинок MgO/SiC наближаються до 1,2 г/л, електропровідність нанофлюїдів збільшується приблизно на 49,2 %, а час плавлення скорочується зі збільшенням концентрації наночастинок MgO/SiC.
Завантаження
Посилання
E.V. Timofeeva, W. Yu, D.M. France, D. Singh, and J.L. Routbort, “Base fluid and temperature effects on the heat transfer characteristics of SiC in ethylene glycol/H2O and H2O nanofluids”, Journal of Applied Physics, 109, 014914 (2011). https://doi.org/10.1063/1.3524274
J.A. Eastman, S.U.S. Choi, S.Li, L.J. Thompson, and S. Lee, “Enhanced thermal conductivity through the development of nanofluids”, in: Proceedings of the Symposium on Nanophase and Nanocomposite Materials II, edited by S. Komarneni, J.C. Parker, and H.J. Wollenberger, Vol. 457, Materials Research Society Symposium Proceedings, (Warrendale, PA, 1997), pp. 3–11.
S. Kabelac, and J. F. Kuhnke, “Heat transfer mechanisms in nanofluids Experiments and theory”, in: Proceedings of the 13th International Heat Transfer Conference, edited by G. de Vahl Davis, and E. Leonardi, (Sydney, Australia, 2006), pp. 110–111.
K. Elsaid, M.A. Abdelkareem, H.M. Maghrabie, E.T. Sayed, T. Wilberforce, A. Baroutaji, and A.G. Olabi, “Thermophysical properties of graphene-based nanofluids”, International Journal of Thermofluids, 10, 100073 (2021). https://doi.org/10.1016/j.ijft.2021.100073.
H. Zhang, J. Baeyens, G. Cáceres, J. Degrève, Y. Lv, “Thermal energy storage: Recent developments and practical aspects”, Progress in Energy and Combustion Science, 53, 1-40 (2016). https://doi.org/10.1016/j.pecs.2015.10.003
H.N. Obaid, M.A. Habeeb, F.L. Rashid, and A. Hashim, “Thermal Energy Storage by Nanofluids”, Journal of Energy Technologies and Policy, 3(5), (2013). https://www.iiste.org/Journals/index.php/JETP/article/download/5595/5707
A. Hadi, A. Hashim, and D. Hassan, “Fabrication of new ceramics nanocomposites for solar energy storage and release”, Bulletin of Electrical Engineering and Informatics, 9(1), 83-86 (2020). https://beei.org/index.php/EEI/article/download/1323/1266
H.K. Judran, A.G.T. Al-Hasnawi, F.N. Al-Zubaidi, W.A.K. Al-Maliki, F. Alobaid, and B. Epple, “A High Thermal Conductivity of MgO-H2O Nanofluid Prepared by Two-Step Technique”, Appl. Sci. 12, 2655 (2022). https://doi.org/10.3390/app12052655.
F.L. Rashid, A. Hadi, A.A. Abid, and A. Hashim, “Solar energy storage and release application of water - phase change material - (SnO2-TaC) and (SnO2–SiC) nanoparticles system”, International Journal of Advances in Applied Sciences, 8(2), 154-156 (2019). http://doi.org/10.11591/ijaas.v8.i2.pp154-156
F.L. Rashid, and A. Hashim, “Recent Review on Nanofluid/ Nanocomposites for Solar Energy Storage”, International Journal of Scientific Research and Engineering Development, 3(4), 780-789 (2020). http://www.ijsred.com/volume3/issue4/IJSRED-V3I4P94.pdf
A.M. Hashim, F.L. Rashid, and I.K. Fayyadh, “Preparation of Nanofluid (Al2O3-water) for Energy Storage”,IOSR Journal of Applied Chemistry, 5(3), 48-49 (2013). https://www.slideshare.net/IOSR/preparation-of-nanofluid-al2o3water-for-energy-storage
Z.H. Obaid, F.L. Rashid, M.A. Habeeb, A. Hashim, and A. Hadi, “Synthesis of New Biomaterial Composite for Thermal Energy Storage and Release”, Journal of Chemical and Pharmaceutical Sciences, 10(3), 1125-1128 (2017).
A. Hazim, A. Hashim, and H. M. Abduljalil, “Fabrication of Novel (PMMA-Al2O3/Ag) Nanocomposites and its Structural and Optical Properties for Lightweight and Low-Cost Electronics Applications”, Egypt. J. Chem. 64(1), 359-374 (2021).
M.M. Tawfik, “Experimental Studies of Nanofluid Thermal Conductivity Enhancement and Applications: A Review”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 75, 1239-1253 (2017).
T. Rasheed, T. Hussain, M.T. Anwar, J. Ali, K. Rizwan, M. Bilal, F.H. Alshammari, N. Alwadai, and A.S. Almuslem, “Hybrid Nanofluids as Renewable and Sustainable Colloidal Suspensions for Potential Photovoltaic/Thermal and Solar Energy Applications”, Frontiers in Chemistry, 9, (2021). https://doi.org/10.3389/fchem.2021.737033
S.K. Verma, A.K. Tiwari, and M. Tripathi, “An evaluative observation on impact of optical properties of nanofluids in performance of photo-thermal concentrating systems”, Solar Energy, 176, 709 (2018). https://doi.org/10.1016/j.solener.2018.10.084
A. Hashim, Y. Al Khafaji, and A. Hadi, “Synthesis and Characterization of Flexible Resistive Humidity Sensors Based on PVA/PEO/CuO Nanocomposites”, Transactions on Electrical and Electronic Materials, (2019). https://doi.org/10.1007/s42341-019-00145-3
A. Hashim, H. Abduljalil, and H. Ahmed, “Analysis of Optical, Electronic and Spectroscopic properties of (Biopolymer-SiC) Nanocomposites for Electronics Applications”, Egypt. J. Chem. 62, (2019). https://doi.org/10.21608/EJCHEM.2019.7154.1590
H. Ahmed, and A. Hashim, “Structural, Optical and Electronic Properties of Silicon Carbide Doped PVA/NiO for Low Cost Electronics Applications”, Silicon, (2020). https://doi.org/10.1007/s12633-020-00543-w
H. Ahmed, A. Hashim, H.M. Abduljalil, Determination of Optical Parameters of Films Of PVA/TiO2/SiC and PVA/MgO/SiC Nanocomposites for Optoelectronics and UV-Detectors, Ukr. J. Phys. 65(6), (2020). https://doi.org/10.15407/ujpe65.6.533
A. Hashim, “Fabrication and characteristics of flexible, lightweight, and low-cost pressure sensors based on PVA/SiO2/SiC nanostructures”, J. Mater. Sci: Mater. Electron. 32, 2796 (2021). https://doi.org/10.1007/s10854-020-05032-9
H. Ahmed, and A. Hashim, “Geometry Optimization, Optical and Electronic Characteristics of Novel PVA/PEO/SiC Structure for Electronics Applications”, Silicon, (2020). https://doi.org/10.1007/s12633-020-00620-0
N.AH. Al-Aaraji, A. Hashim, and A. Hadi, et al. “Effect of Silicon Carbide Nanoparticles Addition on Structural and Dielectric Characteristics of PVA/CuO Nanostructures for Electronics Devices”, Silicon, (2021). https://doi.org/10.1007/s12633-021-01265-3
A. Hashim, H.M. Abduljalil, and H. Ahmed, “Fabrication and Characterization of (PVA-TiO2)1-x/SiCx Nanocomposites for Biomedical Applications”, Egypt. J. Chem. 63(1), (2020). https://doi.org/10.21608/EJCHEM.2019.10712.1695
W.O. Obaid, and A. Hashim, “Synthesis and Augmented Optical Properties of PC/SiC/TaC Hybrid Nanostructures for Potential and Photonics Fields”, Silicon, 14, 11199 (2022). https://doi.org/10.1007/s12633-022-01854-w
O.B. Fadil, and A. Hashim, “Fabrication and Tailored Optical Characteristics of CeO2/SiO2 Nanostructures Doped PMMA for Electronics and Optics Fields”, Silicon, 14, 9845 (2022). https://doi.org/10.1007/s12633-022-01728-1
N.A.H. Al-Aaraji, A. Hashim, and A. Hadi, et al. “Synthesis and Enhanced Optical Characteristics of Silicon Carbide/Copper Oxide Nanostructures Doped Transparent Polymer for Optics and Photonics Nanodevices”, Silicon, 14, 10037 (2022). https://doi.org/10.1007/s12633-022-01730-7
M. Mehrali, E. Sadeghinezhad, S.T. Latibari, S.N. Kazi, M. Mehrali, M.N.B.M. Zubir, and H.S.C. Metselaar, “Investigation of thermal conductivity and rheological properties of nanofluids contain in graphene nanoplatelets”, Nanoscale Research Letters, 9(15), (2014). https://doi.org/10.1186/1556-276X-9-15
B. Bakthavatchalam, K. Habib, R. Saidur, N.A.A. Rashedi, “Investigation of Electrical Conductivity, OpticalProperty, and Stability of 2D MXene Nanofluid Containing Ionic Liquids”, Appl. Sci. 10, (2020). https://doi.org/10.3390/app10248943
Z. Al-Ramadhan, A. Hashim, and A.J.K. Algidsawi, “The DC electrical properties of (PVC-Al2O3) composites”, AIP Conference Proceedings, 1400(1), (2011). https://doi.org/10.1063/1.3663109
I.R. Agool, K.J. Kadhim, and A. Hashim, “Synthesis of (PVA-PEG-PVP-ZrO2) Nanocomposites for Energy Release and Gamma Shielding Applications”, International Journal of Plastics Technology, 21(2), (2017). https://doi.org/10.1007/s12588-017-9196-1
A. Hadi, A. Hashim, and D. Hassan, “Fabrication of new ceramics nanocomposites for solar energy storage and release”, Bulletin of Electrical Engineering and Informatics, 9(1), (2020), https://doi.org/10.11591/eei.v9i1.1323
I.R. Agool, K.J. Kadhim, and A. Hashim, “Preparation of (polyvinyl alcohol–polyethylene glycol–polyvinyl pyrrolidinone–titanium oxide nanoparticles) nanocomposites: electrical properties for energy storage and release”, International Journal of Plastics Technology, 20(1), 121 (2016). https://doi.org/10.1007/s12588-016-9144-5
A. Hashim, and A. Hadi, Synthesis and Characterization of Novel Piezoelectric and Energy Storage Nanocomposites: Biodegradable Materials–Magnesium Oxide Nanoparticles”, Ukrainian Journal of Physics, 62(12), 1050 (2017). https://doi.org/10.15407/ujpe62.12.1050
N.H. Al-Garah, F.L. Rashid, A. Hadi, and A. Hashim, “Synthesis and Characterization of Novel (Organic–Inorganic) Nanofluids for Antibacterial, Antifungal and Heat Transfer Applications”, Journal of Bionanoscience, 12, (2018). https://doi.org/10.1166/jbns.2018.1538
F.L. Rashid, S.M. Talib, A. Hadi, and A. Hashim, “Novel of thermal energy storage and release: water/(SnO2-TaC) and water/(SnO2–SiC) nanofluids for environmental applications”, IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, 454, 012113 (2018). https://doi.org/10.1088/1757-899X/454/1/012113
A.S. Shareef, F.L. Rashid, A. Hadi, and A. Hashim, “Water-Polyethylene Glycol/ (SiC-WC) and (CeO2-WC) Nanofluids for Saving Solar Energy”, International Journal of Scientific & Technology Research, 8(11), (2019). https://www.researchgate.net/profile/Farhan-Lafta/publication/337315854_Water-Polyethylene_Glycol_Sic-Wc_And_Ceo2WcNanofluids_For_Saving_Solar_Energy/links/5dd14a87299bf1b74b49250d/Water-Polyethylene-Glycol-Sic-Wc-And-Ceo2WcNanofluids-For-Saving-Solar-Energy.pdf
A. Hadi, F.L. Rashid, H.Q. Hussein, A. Hashim, “Novel of water with (CeO2-WC) and (SiC-WC) nanoparticles systems for energy storage and release applications”, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 518(3), 5 (2019).https://doi.org/10.1088/1757-899X/518/3/032059
F.L. Rashid, A. Hadi, N.H. Al-Garah, and A. Hashim, “Novel Phase Change Materials, MgO Nanoparticles, and Water Nanofluids for Thermal Energy Storage and Biomedical Applications”, International Journal of Pharmaceutical and Phytopharmacological Research, 8(1), 46 (2018). https://eijppr.com/2KsaVdO
Авторське право (c) 2023 Фархан Лафта Рашид, Ахмед Хашим, М.Х. Аббас, Асіль Хаді
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
