Evaluation Of Thermophysical Properties, Friction Factor And Heat Transfer Of Alumina Nanofluid Flow In Tubes

Figure 2.2. Linear increment in nanofluid thermal conductivity  with particle volume fraction, Lee et 
al. (2008). 
 
Sobhan  and  Thomas  (2011)  reviewed  the  different  techniques  used  for  thermal 
conductivity  measurement  of  nanofluid.  They  described  the  transient  and  steady  state 

---

20 
 
methods  for  measuring  the  thermal  conductivity  of  fluids.  They  present  a  comparison 
between  the  different  experimental  techniques  and  conclude  that  the  transient  hot  wire 
method  to  be  the  most  accurate  and  reliable  means  of  measurement  of  thermal 
conductivity of nanofluids. 
Dey  and  Kole  (2010)  used  alumina  nanoparticles  (<50nm  diameter)  with  car  engine 
coolant  as  the  base  fluid  to  prepare  nanofluids  with  volume  fraction  of  nanoparticles 
ranging from 0.001 to 0.035. In order to stabilize the suspension they used oleic acid as 
surfactant along with ultrasonication for 3 hours. They then homogenized the suspension 
for 1 hour by magnetic force agitation. The stability was then tested for 80 days without 
any trace of sedimentation. 
They  used  the  transient  hot  wire  method  to  determine  the  thermal  conductivity  of  the 
nanofluid  with  an  uncertainty  ±0.5%.  They  observed  that  the  thermal  conductivity 
increases  almost  linearly  with  nanoparticles  volume  fraction.  Also  the  temperature 
dependence of nanofluid is presented to follow the trend of base fluid. They also present 
the fact that thermal conductivity enhancement of the nanofluid relative to the base fluid 
is  independent  of temperature. For 0.035 volume fraction of alumina, they  observed an 
enhancement  in  thermal  conductivity  of  10.41%  and  11.25%  at  30°C  and  8°C, 
respectively. 
Abbaspoursani  et  al.  (2011)  presented  a  model  for  predicting  the  effective  thermal 
conductivity of nanofluids based on dimensionless groups. They assume that the effective 
thermal conductivity of nanofluids (
k
eff
) is a function of the thermal conductivity of the 
base fluid (
k
f
), the solid particle (
k
p
), the interfacial shell (
k
i
), the particle diameter (
d
p
), 

---

21 
 
the volume fraction of the particle (Φ), the interfacial shell thickness (
t
), the temperature 
of nanofluid (
T
), and the half of the base fluid boiling temperature (
T
c
). They present their 
equation as 
 
(2.11) 
 
where, 
m, α, β, n, d
c
 and 
δ
 are the model parameters given in Table 2.1. The accuracy of 
this model was tested by experimental data. This model shows a good agreement with the 
experimental findings.