M.-A. HACHEY1, C. T. NGUYEN1, N. GALANIS2, C. V. POPA3 Comportement et stabilité des nanofluides d’Al2O3 sous effets thermiques M.-A. HACHEY1, C. T. NGUYEN1, N. GALANIS2, C. V. POPA3 1Faculté d’ingénierie, Université de Moncton, Moncton, CANADA 2Faculté de génie, Université de Sherbrooke, Québec, CANADA 3GRESPI/Thermomécanique, Université de Reims, Reims, FRANCE

Introduction Nanofluides: mélanges liquide – nanoparticules solides Propriétés thermiques intéressantes pour des applications dans le transfert de chaleur Meilleurs fluides caloporteurs

Les objectifs du programme de recherche entreprise depuis 2005 Élargir la base de données des propriétés thermo- physiques des nanofluides (conductivité thermique, viscosité dynamique) Élargir la base de connaissance sur le comportement et la stabilité des nanofluides sous effet du chauffage et du refroidissement (cycle de chauffage/refroidissement) Quantifier la performance des nanofluides comme fluides caloporteurs dans diverses applications réelles

Survol des résultats obtenus – mesures de viscosité dynamique CuO 29nm, Al2O3 36nm et Al2O3 47nm, à température ambiante.

Survol des résultats obtenus – mesures de viscosité dynamique Eau- 36nm et 47nm Al2O3 Eau- 29nm CuO

Survol des résultats obtenus – mesures de viscosité dynamique Type de nanofluide, traitement de surface des particules, manipulation, instrumentation, etc..

Survol des résultats obtenus – mesures de viscosité dynamique Le phénomène d’hystérésis observé ! Stabilité !! Water-Al2O3-47nm (≈ 7% volume fraction) Water-CuO-29nm (for 4.5% and 9%)

Survol des résultats obtenus – mesures de viscosité dynamique L’hystérésis sous effet thermique cyclé (2012)  Nouvelle campagne de mesures en 2014 Eau-CuO-29nm (5% )

Nouveau banc d’essai expérimental

Expériences effectuées Nanofluides : Eau – 10nm Al2O3 et EG- 10nm Al2O3 Fractions volumiques étudiées : 0%, 2,5% et 5% Circulation en continu dans le circuit fluidique Mesures simultanées de k et de viscosité. Note : 10nm est le diamètre moyen des particules sans agglomération.

Données de viscosité et de k

Hystérésis observé (viscosité et k)

Agglomération des particules ! Note : 10nm est le diamètre moyen des particules sans agglomération !

Agglomération : observations, conclusion Le diamètre apparent des amas de particules augmente sous effet répété du chauffage L’agglomération plus accentuée à forte concentration des particules La stabilité des propriétés thermiques des nanofluides est sérieusement compromise Plus important encore : l’agglomération des particules est un phénomène changeant  la structure rhéologique des nanofluides ET leurs propriétés changent continuellement sous effet de température ! > L’utilisation des nanofluides en pratique n’est pas pour demain sans agents surfactant stables

Remerciements Université de Moncton GRESPI/Thermomécanique, Univ. de Reims CRSNG du Canada