Karakterisasi Konduktivitas Termal Nanofluida Oksida Berbasis Fluida Dasar H2O

Abstract

Abstrak:

Sejak nanofluida mulai diperkenalkan untuk peningkatan konduktivitas termal, hal ini memberikan suatu harapan yang besar bagi bidang perpindahan kalor. Penelitian dan pengaplikasian nanofluida terus mengalami perkembangan dan peningkatan. Pendispersian partikel nano ke dalam fluida dasar sehingga membentuk suatu suspense nanofluida tentunya memiliki karakteristik konduktivitas termal yang berbeda beda antara penggunaan nano partikel satu dengan nano partikel lainnya. Penggunaan nano partikel oksida juga mulai banyak digunakan sebagai fluida kerja alternative baik sebagai fluida kerja alat penukar kalor maupun sebagai fluida kerja pada pipa kalor dan teknologi pendingin lainnya. Hal ini menjadi sangat penting untuk mengetahui karakteristik konduktivitas termal nanofluida oksida pada fraksi volume rendah dan fraksi volume tinggi. Penelitian dilakukan dengan mendispersikan partikel nano CuO, Al2O3 dan TiO2 yang masing masing berukuran 20 nm ke dalam fluida dasar air (H2O) dan dilakukan sonifikasi menggunakan ultrasonic prosessor selama 30 menit. Fraksi volume dibuat dalam fraksi volume rendah yakni 0.1% sampai dengan 0.9% dan fraksi volume tinggi 1% sampai dengan 10%. Pengujian konduktivitas termal nanofluida oksida pada fraksi volume rendah dan fraksi volume tinggi dilakukan dengan menggunakan metode KD2 yang diukur pada temperatur 25oC. Hasil pengujian menunjukkan karakterisasi konduktivitas termal nanofluida oksida yang dalam hal ini adalah CuO-Air, Al2O3-Air dan TiO2-Air masing-masing memberikan peningkatan konduktivitas termal yang signifikan pda fraksi volume rendah. Konduktivitas termal CuO-Air baik pada fraksi volume rendah maupun pada fraksi volume tinggi lebih tinggi dibandingkan dengan konduktivitas termal Al2O3-Air dan TiO2-Air. Kata kunci: Konduktivitas termal, nanofluida, oksida, fraksi volume.

Abstract:

Since nanofluids was introduced to increase the thermal conductivity, it gives great hope for the field of heat transfer. Research and application of nanofluids continues to experience growth and improvement. Dispersing nanoparticles into the base fluid to form a suspense nanofluids certainly has the different characteristics of a thermal conductivity. The use of nano-oxide particles are also widely used as a good alternative working fluid as the working fluid heat exchanger as well as the working fluid in the heat pipes and other cooling technologies. Its very important to know the characteristics of the thermal conductivity of nanofluids oxide at low and high volume fraction. The study was conducted by dispersing nanoscale particles of CuO, Al2O3 and TiO2 are each measuring 20 nm in a base fluid water (H2O) and doing sonification using ultrasonic processor for 30 minutes. Fraction volume created in volume fraction lower at 0.1% to 0.9% and a high volume fraction of 1% to 10%. Thermal conductivity of nanofluids testing oxides at low volume fraction and a high volume fraction KD2 done using a method that is measured at a temperature of 25oC. The test results show the characterization of thermal conductivity of nanofluids oxide in this case is CuO- Water, Al2O3-Water and TiO2-Water each provide a significant increase in thermal conductivity at low volume fraction. The thermal conductivity of CuO-water nanofluid higher at low and high volume fraction than the thermal conductivity of Al2O3-Water and TiO2-Water. Keywords: Thermal conductivity, nanofluids, oxide, volume fraction.