بررسي اثر اندازه نانو ذرات افزودني و گرانروي سيال پايه بر روي پايداري پراكندگي نانو سيال آلومينا- روغن موتور

Studying the effect of nanoparticles size and viscosity of base fluid on dispersion stability of alumina engine oil nanofluid

استفاده از يك روانكار مناسب براي سامانه‌هايي مثل موتورهاي درون‌سوز كه اجزاي آنها به واسطه حركت نسبي كه دارند دائماً در معرض اصطكاك و سايش هستند، امري حياتي است. از آنجايي كه بهبود خواص روغن موتور بر روي كاركرد بهتر موتور تأثيرگذار است، افزودن نانوذرات بدين منظور به عنوان راه‌حل پيشنهاد مي‌شود. نانو ذرات مورد بررسي در اين مطالعه 3O2Al است كه عليرغم خواص عالي آن اعم از رسانايي حرارتي قوي و مقاومت به سايش قوي سطح آن قطبي است. در اين بررسي از اولئيك اسيد به‌عنوان عاملي جهت اصلاح سطحي آن و تغيير قطبيت بهره گرفته شد تا بتوان پايداري پراكندگي نانوسيال متشكل از آن را بهبود بخشيد. به منظور بررسي اثر اندازه نانوذرات افزودني و گرانروي سيال پايه بر روي پايداري پراكندگي نانوسيال، نانوذرات آلومينا در دو اندازه ذره 60-40 نانومتر و 20 خريداري و اصلاح سطحي شدند و در سيال پايه روغن موتور با گرانروي 20w50 و 10w40 با غلظت يكسان %wt1/0 پراكنده شدند. با گذشت زمان از نمونه‌ها عكس‌برداري شد و نتايج نشان دادند كه نمونه نانوسيال با سيال پايه كه گرانروي بيشتري دارد (20w50) و متوسط اندازه ذرات آن بزرگ‌تر است (60-40 نانومتر) بيشترين پايداري به مدت 36 روز را از خود نشان داد. بسيار ريز دانه شدن گَرد افزودني مورد بحث پس از عمليات سطحي كه تمايل به كلوخه شدن و رسوب كردن آنها را افزايش مي‌دهد و همين­طور گرانروي كمتر سيال پايه كه بيانگر اصطكاك دروني كمتر سيال پايه است و لذا مانع رسوب كردن نانوذرات نمي‌شود، دلايل پايداري پراكندگي كمتر ساير نمونه‌هاي نانوسيال است.

Using an appropriate lubricant is a vital issue for systems like internal combustion engines that they are constantly exposed to friction and wear due to the relative movement of their own components. Since improving properties of engine oil affects the better performance of engine, the addition of nanoparticles is proposed as a solution. Nanoparticles used in this study are Al2O3 which are polar in spite of their excellent characteristics like high thermal conductivity and high wear resistance. In this study, oleic acid is employed as a surface modification agent to prolong the dispersion stability of nanofluid. To examine the effect of nanoparticles size and viscosity of base fluid on dispersion stability of nanofluid, alumina nanoparticles were purchased and surface modified in two particle size of 40-60 nm and 20 nm and they were dispersed in engine oil as base fluid with viscosity of 20w50 and 10w40, both at the same concentration of 0.1wt% as the time passed the samples were photographed and results revealed that nanofluid sample made of 20w50 base fluid and nanoparticles of 40-60 nm exhibited the longest stability of 36 days. The discussed additive powder becomes super fine after surface modification which increases their tendency to agglomerate and precipitate and also the lower viscosity of base fluid which indicates its lower inner friction that will not prevent the precipitation of nanoparticles, are the reasons of lower dispersion stability of other nanfluid samples.