ВЛИЯНИЕ ГИБРИДНЫХ НАНОЧАСТИЦ TIO₂-Al₂O₃ НА ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ

Растительные масла рассматриваются как перспективные базовые жидкости для наномасел, однако их практическое применение определяется условием между ростом теплопроводности и увеличением вязкостных потерь. В работе экспериментально исследовано влияние гибридной дисперсной фазы TiO₂-Al₂O₃ на теплопроводность λ(T) и кинематическую вязкость 𝜈 (T) наномасел на основе оливкового и подсолнечного масел. Наномасла получали двухэтапным методом при суммарной концентрации твёрдой фазы 2 vol.% с ультразвуковой гомогенизацией; теплопроводность измеряли анализатором TEMPOS, а кинематическую вязкость определяли капиллярной вискозиметрией (ВПЖ-2) в диапазоне 20-50 °C (293-323 K).
Установлено, что для базовых масел ν закономерно уменьшается с повышением температуры, тогда как введение TiO₂-Al₂O₃ приводит к росту кинематической вязкости на 17,5% по сравнению с соответствующими базовыми маслами во всём диапазоне температур. Теплопроводность базовых масел изменяется слабо и демонстрирует умеренное снижение при нагреве, а добавление TiO₂-Al₂O₃ повышает λ на 5%. Полученные зависимости λ(T) и 𝜈(T) могут быть использованы для обоснования выбора состава наномасла с учётом баланса усиления теплопереноса и роста гидравлических потерь.

1. Thermal Conductivity Characterization of High Oleic Vegetable Oils Based Hybrid Nanofluids Formulated Using GnP, TiO2, MoS2, Al2O3 Nanoparticles for MQL Machining / A.C. Okafor et al // Int J Thermophys. – 2024. – № 45. – Р. 169. https://doi.org/10.1007/s10765-024-03472-7.

2. Thermophysical Properties and Heat Transfer Performance of Novel Dry-Ice-Based Sustainable Hybrid Lubri-Coolant / M. Jamil et al // Sustainability. – 2022. – № 14(4). – Р. 2430. https://doi.org/10.3390/su14042430.

3. Characteristics of Hybrid Nanolubricants for MQL Cooling Lubrication Machining Application / S.K. Lim et al // Lubricants. – 2022. – № 10(12). – Р. 350. https://doi.org/10.3390/lubricants10120350.

4. Thermal Conductivity Characterization of Nanofluids Formulated Using High Oleic Vegetable Oils and Gnp, Tio2, Mos2, Al2o3 Nanoparticles for Mql Machining / O.A.C. Valiev// Available at SSRN: https://ssrn.com/abstract=5049062 or http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.5049062.

5. Wanatasanappan V.V. Thermophysical Properties of Vegetable Oil-Based Hybrid Nanofluids Containing Al2O3-TiO2 Nanoparticles as Insulation Oil for Power Transformers / V.V. Wanatasanappan, M. Rezman, M.Z. Abdullah // Nanomaterials. – 2022. – № 12(20). – Р. 3621. https://doi.org/10.3390/nano12203621.

6. Thermal performance and viscosity of biologically produced silver/coconut oil nanofluids / M.M. Sarafraz et al // Chemical and Biochemical Engineering Quarterly. – 2016. – № 30(4). – Р. 489-500. https://doi.org/10.15255/CABEQ.2015.2203.

7. Experimental study on NOX formation characteristics in flue gas recirculation combustion process of S-CO2 coal-fired boiler / N. Li et al // Combustion Science and Technology. – 2024. – T. 196, № 18. – R. 5048-5063.

8. Jyothish P. Experimental investigation study on enhancing the thermal and rheological properties of sunflower vegetable oil with ZnTiO3, BN, CuO nanofluid for machining of Inconel-718 under minimum quantity lubrication (MQL) / P. Jyothish, V. Vasu, D. Kashinath // Materials Today: Proceedings. – 2022. – № 59. – Р. 1599-1607. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.03.147.

9. TEMPOS Manual. METER Group, 2020. (ASTM D5334, IEEE 442; transient line heat source method.

10. Ranjbarzadeh R. Experimental Study of Thermal Properties and Dynamic Viscosity of Graphene Oxide/Oil Nano-Lubricant / R. Ranjbarzadeh, R. Chaabane // Energies. – 2021. – № 14(10). – Р. 2886. https://doi.org/10.3390/en14102886.