Вплив управляючих параметрів на теплофізичні й оптичні властивості нанофлюїдів на основі фулерену С₆₀ та процеси переносу з ними
Альтернативна назва
Influence of controlling parameters on the thermophysical and optical properties of fullerene C₆₀-based nanofluids and associated transport phenomena
Вантажиться...
Дата
2026
Науковий керівник
Укладач
Редактор
Назва журналу
ISSN
E-ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
Хлієв Н. О. Вплив управляючих параметрів на теплофізичні й оптичні властивості нанофлюїдів на основі фулерену С₆₀ та процеси переносу з ними. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 104 «Фізика та астрономія». Одеський національний університет імені І. І. Мечнікова, Одеса, 2026.
Дисертаційна робота присвячена встановленню закономірностей впливу управляючих параметрів на теплофізичні та оптичні властивості нанофлюїдів на основі фулерену С₆₀, а також процеси переносу імпульсу і теплоти в них. Актуальність роботи зумовлена перспективністю використання нанофлюїдів як теплоносіїв у сонячній енергетиці, а саме у комбінованих фотоелектричних/теплових колекторах, теплоенергетичних системах та системах відновлювальної енергетики, а також недостатньою вивченістю взаємозв’язку між управляючими параметрами нанофлюїдів на основі фулерену С₆₀ та їх теплофізичними властивостями й процесами переносу з ними.
Об’єктом дослідження є нанофлюїди на основі фулерену С₆₀ та процеси переносу в них.
Предметом дослідження є закономірності впливу управляючих параметрів (концентрації наночастинок, температури, структурного стану системи) на теплофізичні, оптичні властивості нанофлюїдів та характеристики процесів переносу в них.
Метою роботи є встановлення фізичних закономірностей впливу управляючих параметрів на теплофізичні та оптичні властивості нанофлюїдів на основі фулерену C₆₀ і процеси переносу в них.
Для досягнення поставленої мети вирішено такі задачі:
– проаналізовано сучасний стан досліджень теплофізичних, оптичних властивостей нанофлюїдів та процесів переносу в них;
– розроблено технологію отримання нанофлюїдів на основі вуглеводнів та фулерену С₆₀, сформовано комплекс експериментальних методів дослідження впливу управляючих параметрів на теплофізичні й оптичні властивості нанофлюїдів на основі С₆₀ та процеси переносу з ними;
– досліджено вплив температури та концентрації фулерену С₆₀ на оптичні та теплофізичні властивості нанофлюїдів на основі вуглеводнів;
– проаналізовано вплив температури та концентрації фулерену С₆₀ на процеси переносу імпульсу та теплоти при течії нанофлюїдів у різних режимах;
– виконано чисельне моделювання процесів переносу у плоскому PV/T-колекторі з нанофлюїдом на основі С₆₀ з прямою абсорбцією сонячного випромінювання.
Методи дослідження. У роботі використано стандартні експериментальні методи визначення теплофізичних та оптичних властивостей нанофлюїдів, а також метод рентгеноструктурного аналізу. Використано оригінальні експериментальні методи дослідження калоричних властивостей нанофлюїдів та процесів переносу імпульсу та теплоти при течії нанофлюїдів у каналі. Для обробки результатів застосовано методи статистичного аналізу та узагальнення. Для аналізу процесів переносу у нанофлюїдах застосовано теоретичні та чисельні методи, зокрема методи обчислювальної гідродинаміки. Для інтерпретації отриманих результатів та формулювання наукових висновків застосовано методи формалізації, порівняння та логічного аналізу, що дозволило встановити взаємозв’язки між управляючими параметрами та властивостями досліджуваних систем.
Наукова новизна одержаних результатів полягає у встановленні взаємозв’язку між структурними, теплофізичними та оптичними характеристиками нанофлюїдів на основі фулерену C₆₀ та визначенні їх впливу на процеси переносу.
У першому розділі проаналізовано сучасний стан досліджень теплофізичних та оптичних властивостей нанофлюїдів, а також процесів переносу в них. Розглянуто основні механізми впливу наночастинок на макроскопічні властивості рідин, зокрема роль міжфазної взаємодії, броунівського руху, агломерації та структурних ефектів. Проаналізовано вплив концентрації, температури, розміру та форми наночастинок на теплопровідність, в’язкість, теплоємність та оптичні характеристики нанофлюїдів. Окрему увагу приділено нанофлюїдам на основі вуглецевих наноструктур, зокрема фулерену С60, та перспективам їх використання у системах прямого поглинання сонячного випромінювання у комбінованих фотоелектричних/теплових колекторах.
У другому розділі обґрунтовано вибір об’єктів дослідження, розроблено технологію приготування нанофлюїдів на основі тетраліну і технічного парафіну з фулереном С₆₀, а також сформовано комплекс експериментальних методів дослідження. Наведено методики визначення теплофізичних, оптичних та структурних властивостей нанофлюїдів, а також методи дослідження процесів переносу імпульсу та теплоти. Для аналізу процесів переносу та характеристик фото-електричних/теплових колекторів розглянуто застосування методів чисельного моделювання та обчислювальної гідродинаміки (CFD).
У третьому розділі виконано комплексне експериментальне дослідження теплофізичних, оптичних і структурних властивостей нанофлюїдів на основі С₆₀. Досліджено вплив концентрації С₆₀ на спектральні характеристики нанофлюїду та показано перспективність системи тетралін/С₆₀ для застосування у комбінованих фотоелектричних/теплових колекторах зі спектральним розділенням сонячного випромінювання. Встановлено, що введення фулерену С₆₀ призводить до зростання динамічної в’язкості нанофлюїду на основі тетраліну, тоді як густина, теплопровідність і питома теплоємність у межах похибки вимірювання практично не змінюються. Методом динамічного розсіяння світла досліджено зміну гідродинамічного розміру наночастинок зі збільшенням концентрації С₆₀ у тетраліні та показано зв’язок цього ефекту зі зростанням в’язкості нанофлюїду. Також у розділі досліджено вплив фулерену С₆₀ на калоричні та структурні властивості технічного парафіну, зокрема на ентальпії плавлення і кристалізації, а методом рентгенівської дифрактометрії встановлено взаємозв’язок між зміною параметрів елементарної комірки кристалічної ґратки та гістерезисом фазових переходів.
У четвертому розділі досліджено процеси переносу імпульсу та теплоти при течії нанофлюїдів тетралін/С₆₀. Проаналізовано вплив концентрації С₆₀ на гідродинамічні характеристики течії, втрати напору, інтенсивність теплообміну та перехід між ламінарним і турбулентним режимами. Показано можливість застосування рівнянь Блазіуса та Пуазейля для опису втрат напору при використанні в’язкості нанофлюїду. Встановлено, що додавання наночастинок С₆₀ впливає на інтенсивність процесів теплопереносу та сприяє більш ранньому переходу до турбулентного режиму течії при розрахунку числа Рейнольдса з використанням в’язкості нанофлюїду.
У п’ятому розділі виконано чисельне моделювання процесів переносу у плоскому фотоелектричному/тепловому колекторі з нанофлюїдом тетралін/С₆₀ та прямим поглинанням сонячного випромінювання. Показано, що зміна концентрації С₆₀ практично не впливає на загальний ККД колектора, однак дозволяє регулювати співвідношення між виробленням теплової та електричної енергії.
За результатами виконаного дослідження сформовано такі висновки.
1. Експериментально встановлено, що спектр поглинання нанофлюїду тетралін/С₆₀ є придатним як для прямого поглинання сонячного випромінювання, так і для комбінованих фотоелектричних/теплових колекторів зі спектральним розділенням енергії сонячного випромінювання, завдяки різкому зрізу спектра безпосередньо перед ідеальним оптичним вікном фотоелементів (близько 650 нм).
2. Показано, що масова частка 0,00655 фулерену C₆₀ у нанофлюїді тетралін/С₆₀ призводить до зростання його коефіцієнта динамічної в’язкості, однак теплопровідність, густина та питома теплоємність залишаються незмінними у межах точності вимірювання.
3. Показано, що додавання фулерену C₆₀ по-різному впливає на різницю ентальпій плавлення та кристалізації технічного парафіну. При кристалізації C₆₀ призводить до збільшення різниці ентальпії фазового переходу, а при плавленні - до зменшення. При цьому зі збільшенням вмісту С₆₀ різниця ентальпії плавлення та кристалізації зменшується. Методом рентгенівської дифрактометрії встановлено, що малі концентрації C₆₀ (від 0,000124 масової частки) викликають зміну розміру елементарної комірки кристалічної ґратки технічного парафіну. Показано, що максимальний об’єм елементарної комірки спостерігається при масовій частці 0,000524 C₆₀, а різниця ентальпій плавлення і кристалізації при цій концентрації майже зникає.
4. Комп’ютерним моделюванням показана можливість застосування рівнянь Блазіуса та Пуазейля для розрахунку коефіцієнту втрат напору на тертя при течії нанофлюїду тетралін/фулерен С₆₀, при цьому для розрахунків використовується в’язкість нанофлюїду.
5. Методом динамічного розсіяння світла встановлено збільшення гідродинамічного радіуса фулерену С₆₀ у нанофлюїді на основі тетраліну при збільшенні концентрації С₆₀. Моделювання показало, що саме цей ефект є причиною зміни в’язкості зі збільшенням масової частки С₆₀.
6. За результатами розрахункового моделювання показано, що зміна концентрації фулерену С₆₀ у тетраліні практично не впливає на загальний ККД плоского комбінованого фотоелектричного/теплового колектора. Зміна концентрації С₆₀ у нанофлюїді тетралін/С₆₀ дозволяє регулювати розподіл поглинутої сонячної енергії в колекторі між виробленою електричною та тепловою.
Khliiev N. O. Influence of Controlling Parameters on the Thermophysical and Optical Properties of Fullerene C60-Based Nanofluids and Associated Transport Phenomena. – Qualifying scientific work submitted as a manuscript. PhD dissertation in specialty 104 ―Physics and Astronomy‖. Odesa I. I. Mechnikov National University, Odesa, 2026. The dissertation is devoted to establishing the regularities of the influence of controlling parameters on the thermophysical and optical properties of fullerene C₆₀-based nanofluids, as well as on momentum and heat transfer processes in them. The relevance of the work is determined by the prospects of using nanofluids as heat transfer media in solar energy applications, namely in hybrid photovoltaic/thermal collectors, thermal power systems, and renewable energy systems, as well as by the insufficient investigation of the relationship between the controlling parameters of fullerene C₆₀-based nanofluids and their thermophysical properties and associated transport phenomena. The object of the study is fullerene C₆₀-based nanofluids and transport processes occurring in them. The subject of the study is the regularities of the influence of controlling parameters (nanoparticle concentration, temperature, and structural state of the system) on the thermophysical and optical properties of nanofluids and on the characteristics of transport processes in them. The aim of the work is to establish the physical regularities governing the influence of controlling parameters on the thermophysical and optical properties of fullerene C₆₀-based nanofluids and associated transport phenomena. To achieve this aim, the following tasks were solved: – the current state of research on the thermophysical and optical properties of nanofluids and transport processes in them was analyzed; – a technology for preparing hydrocarbon- and fullerene C₆₀-based nanofluids was developed, and a set of experimental methods for studying the influence of controlling parameters on the thermophysical and optical properties of C₆₀-based nanofluids and associated transport processes was established; – the influence of temperature and fullerene C₆₀ concentration on the optical and thermophysical properties of hydrocarbon-based nanofluids was investigated; – the influence of temperature and fullerene C₆₀ concentration on momentum and heat transfer processes during nanofluid flow under different flow regimes was analyzed; – numerical simulation of transport processes in a flat PV/T collector with a C₆₀-based nanofluid and direct absorption of solar radiation was performed. Research methods. Standard experimental methods for determining the thermophysical and optical properties of nanofluids, as well as X-ray structural analysis, were used in the work. Original experimental methods for investigating the caloric properties of nanofluids and momentum and heat transfer processes during nanofluid flow in a channel were developed and applied. Statistical analysis and data generalization methods were used for processing the obtained results. Theoretical and numerical methods, including computational fluid dynamics methods, were applied to analyze transport processes in nanofluids. Methods of formalization, comparison, and logical analysis were employed for interpretation of the obtained results and formulation of scientific conclusions, which made it possible to establish relationships between the controlling parameters and the properties of the investigated systems. The scientific novelty of the obtained results lies in establishing the relationship between the structural, thermophysical, and optical characteristics of fullerene C₆₀-based nanofluids and determining their influence on transport processes. The first chapter analyzes the current state of research on the thermophysical and optical properties of nanofluids, as well as transport processes in them. The main mechanisms of nanoparticle influence on the macroscopic properties of liquids are considered, including the role of interfacial interaction, Brownian motion, agglomeration, and structural effects. The influence of nanoparticle concentration, temperature, size, and shape on the thermal conductivity, viscosity, heat capacity, and optical characteristics of nanofluids is analyzed. Particular attention is paid to nanofluids based on carbon nanostructures, especially fullerene C₆₀, and to the prospects of their application in direct solar absorption systems in hybrid photovoltaic/thermal collectors. The second chapter substantiates the choice of the research objects, develops the preparation technology for tetralin- and technical paraffin-based nanofluids containing fullerene C₆₀, and establishes a set of experimental research methods. Methods for determining the thermophysical, optical, and structural properties of nanofluids, as well as methods for investigating momentum and heat transfer processes, are presented. The application of numerical simulation methods and computational fluid dynamics (CFD) for analyzing transport processes and the characteristics of photovoltaic/thermal collectors is considered. The third chapter presents a comprehensive experimental investigation of the thermophysical, optical, and structural properties of C₆₀-based nanofluids. The influence of C₆₀ concentration on the spectral characteristics of the nanofluid is investigated, and the prospects of the tetralin/C₆₀ system for application in hybrid photovoltaic/thermal collectors with spectral splitting of solar radiation are demonstrated. It is established that the addition of fullerene C₆₀ leads to an increase in the dynamic viscosity of the tetralin-based nanofluid, whereas the density, thermal conductivity, and specific heat capacity remain practically unchanged within the limits of measurement uncertainty. Using dynamic light scattering, the variation of the hydrodynamic diameter of nanoparticles with increasing C₆₀ concentration in tetralin was investigated, and the relationship of this effect with the increase in nanofluid viscosity was demonstrated. The chapter also investigates the influence of fullerene C₆₀ on the caloric and structural properties of technical paraffin, in particular on the melting and crystallization enthalpies, while X-ray diffraction analysis established the relationship between changes in the unit cell parameters and the hysteresis of phase transitions. The fourth chapter investigates momentum and heat transfer processes during the flow of tetralin/C₆₀ nanofluids. The influence of C₆₀ concentration on hydrodynamic flow characteristics, pressure losses, heat transfer intensity, and the transition between laminar and turbulent flow regimes is analyzed. The applicability of the Blasius and Poiseuille equations for describing pressure losses using nanofluid viscosity is demonstrated. It is established that the addition of C₆₀ nanoparticles affects the intensity of heat transfer processes and promotes an earlier transition to turbulent flow when the Reynolds number is calculated using nanofluid viscosity. The fifth chapter presents numerical simulation of transport processes in a flat photovoltaic/thermal collector with tetralin/C₆₀ nanofluid and direct absorption of solar radiation. It is shown that variations in C₆₀ concentration have practically no effect on the overall collector efficiency; however, they make it possible to regulate the ratio between thermal and electrical energy generation. Based on the performed study, the following conclusions were formulated. 1. It was experimentally established that the absorption spectrum of the tetralin/C₆₀ nanofluid is suitable both for direct solar radiation absorption and for hybrid photovoltaic/thermal collectors with spectral splitting of solar radiation energy due to the sharp spectral cut-off immediately before the ideal optical window of photovoltaic cells (approximately 650 nm). 2. It was shown that a fullerene C₆₀ mass fraction of 0.00655 in tetralin/C₆₀ nanofluid leads to an increase in the dynamic viscosity coefficient, whereas thermal conductivity, density, and specific heat capacity remain unchanged within the measurement accuracy. 3. It was shown that the addition of fullerene C₆₀ affects the difference between the melting and crystallization enthalpies of technical paraffin in different ways. During crystallization, C₆₀ causes an increase in the phase transition enthalpy difference, whereas during melting it causes a decrease. At the same time, with increasing C₆₀ content, the difference between the melting and crystallization enthalpies decreases. X-ray diffraction analysis established that small concentrations of C₆₀ (starting from a mass fraction of 0.000124) cause changes in the size of the unit cell of technical paraffin. It was shown that the maximum unit cell volume is observed at a C₆₀ mass fraction of 0.000524, while the difference between melting and crystallization enthalpies at this concentration almost disappears. 4. Computer simulation demonstrated the applicability of the Blasius and Poiseuille equations for calculating the frictional pressure loss coefficient during the flow of tetralin/fullerene C₆₀ nanofluid, with nanofluid viscosity used in the calculations. 5. Dynamic light scattering revealed an increase in the hydrodynamic radius of fullerene C₆₀ in tetralin-based nanofluid with increasing C₆₀ concentration. Modeling showed that this effect is the reason for the viscosity variation with increasing C₆₀ mass fraction. 6. Numerical simulation results demonstrated that changes in fullerene C₆₀ concentration in tetralin practically do not affect the overall efficiency of a flat hybrid photovoltaic/thermal collector. Variation of C₆₀ concentration in tetralin/C₆₀ nanofluid makes it possible to regulate the distribution of absorbed solar energy between generated electrical and thermal energy.
Khliiev N. O. Influence of Controlling Parameters on the Thermophysical and Optical Properties of Fullerene C60-Based Nanofluids and Associated Transport Phenomena. – Qualifying scientific work submitted as a manuscript. PhD dissertation in specialty 104 ―Physics and Astronomy‖. Odesa I. I. Mechnikov National University, Odesa, 2026. The dissertation is devoted to establishing the regularities of the influence of controlling parameters on the thermophysical and optical properties of fullerene C₆₀-based nanofluids, as well as on momentum and heat transfer processes in them. The relevance of the work is determined by the prospects of using nanofluids as heat transfer media in solar energy applications, namely in hybrid photovoltaic/thermal collectors, thermal power systems, and renewable energy systems, as well as by the insufficient investigation of the relationship between the controlling parameters of fullerene C₆₀-based nanofluids and their thermophysical properties and associated transport phenomena. The object of the study is fullerene C₆₀-based nanofluids and transport processes occurring in them. The subject of the study is the regularities of the influence of controlling parameters (nanoparticle concentration, temperature, and structural state of the system) on the thermophysical and optical properties of nanofluids and on the characteristics of transport processes in them. The aim of the work is to establish the physical regularities governing the influence of controlling parameters on the thermophysical and optical properties of fullerene C₆₀-based nanofluids and associated transport phenomena. To achieve this aim, the following tasks were solved: – the current state of research on the thermophysical and optical properties of nanofluids and transport processes in them was analyzed; – a technology for preparing hydrocarbon- and fullerene C₆₀-based nanofluids was developed, and a set of experimental methods for studying the influence of controlling parameters on the thermophysical and optical properties of C₆₀-based nanofluids and associated transport processes was established; – the influence of temperature and fullerene C₆₀ concentration on the optical and thermophysical properties of hydrocarbon-based nanofluids was investigated; – the influence of temperature and fullerene C₆₀ concentration on momentum and heat transfer processes during nanofluid flow under different flow regimes was analyzed; – numerical simulation of transport processes in a flat PV/T collector with a C₆₀-based nanofluid and direct absorption of solar radiation was performed. Research methods. Standard experimental methods for determining the thermophysical and optical properties of nanofluids, as well as X-ray structural analysis, were used in the work. Original experimental methods for investigating the caloric properties of nanofluids and momentum and heat transfer processes during nanofluid flow in a channel were developed and applied. Statistical analysis and data generalization methods were used for processing the obtained results. Theoretical and numerical methods, including computational fluid dynamics methods, were applied to analyze transport processes in nanofluids. Methods of formalization, comparison, and logical analysis were employed for interpretation of the obtained results and formulation of scientific conclusions, which made it possible to establish relationships between the controlling parameters and the properties of the investigated systems. The scientific novelty of the obtained results lies in establishing the relationship between the structural, thermophysical, and optical characteristics of fullerene C₆₀-based nanofluids and determining their influence on transport processes. The first chapter analyzes the current state of research on the thermophysical and optical properties of nanofluids, as well as transport processes in them. The main mechanisms of nanoparticle influence on the macroscopic properties of liquids are considered, including the role of interfacial interaction, Brownian motion, agglomeration, and structural effects. The influence of nanoparticle concentration, temperature, size, and shape on the thermal conductivity, viscosity, heat capacity, and optical characteristics of nanofluids is analyzed. Particular attention is paid to nanofluids based on carbon nanostructures, especially fullerene C₆₀, and to the prospects of their application in direct solar absorption systems in hybrid photovoltaic/thermal collectors. The second chapter substantiates the choice of the research objects, develops the preparation technology for tetralin- and technical paraffin-based nanofluids containing fullerene C₆₀, and establishes a set of experimental research methods. Methods for determining the thermophysical, optical, and structural properties of nanofluids, as well as methods for investigating momentum and heat transfer processes, are presented. The application of numerical simulation methods and computational fluid dynamics (CFD) for analyzing transport processes and the characteristics of photovoltaic/thermal collectors is considered. The third chapter presents a comprehensive experimental investigation of the thermophysical, optical, and structural properties of C₆₀-based nanofluids. The influence of C₆₀ concentration on the spectral characteristics of the nanofluid is investigated, and the prospects of the tetralin/C₆₀ system for application in hybrid photovoltaic/thermal collectors with spectral splitting of solar radiation are demonstrated. It is established that the addition of fullerene C₆₀ leads to an increase in the dynamic viscosity of the tetralin-based nanofluid, whereas the density, thermal conductivity, and specific heat capacity remain practically unchanged within the limits of measurement uncertainty. Using dynamic light scattering, the variation of the hydrodynamic diameter of nanoparticles with increasing C₆₀ concentration in tetralin was investigated, and the relationship of this effect with the increase in nanofluid viscosity was demonstrated. The chapter also investigates the influence of fullerene C₆₀ on the caloric and structural properties of technical paraffin, in particular on the melting and crystallization enthalpies, while X-ray diffraction analysis established the relationship between changes in the unit cell parameters and the hysteresis of phase transitions. The fourth chapter investigates momentum and heat transfer processes during the flow of tetralin/C₆₀ nanofluids. The influence of C₆₀ concentration on hydrodynamic flow characteristics, pressure losses, heat transfer intensity, and the transition between laminar and turbulent flow regimes is analyzed. The applicability of the Blasius and Poiseuille equations for describing pressure losses using nanofluid viscosity is demonstrated. It is established that the addition of C₆₀ nanoparticles affects the intensity of heat transfer processes and promotes an earlier transition to turbulent flow when the Reynolds number is calculated using nanofluid viscosity. The fifth chapter presents numerical simulation of transport processes in a flat photovoltaic/thermal collector with tetralin/C₆₀ nanofluid and direct absorption of solar radiation. It is shown that variations in C₆₀ concentration have practically no effect on the overall collector efficiency; however, they make it possible to regulate the ratio between thermal and electrical energy generation. Based on the performed study, the following conclusions were formulated. 1. It was experimentally established that the absorption spectrum of the tetralin/C₆₀ nanofluid is suitable both for direct solar radiation absorption and for hybrid photovoltaic/thermal collectors with spectral splitting of solar radiation energy due to the sharp spectral cut-off immediately before the ideal optical window of photovoltaic cells (approximately 650 nm). 2. It was shown that a fullerene C₆₀ mass fraction of 0.00655 in tetralin/C₆₀ nanofluid leads to an increase in the dynamic viscosity coefficient, whereas thermal conductivity, density, and specific heat capacity remain unchanged within the measurement accuracy. 3. It was shown that the addition of fullerene C₆₀ affects the difference between the melting and crystallization enthalpies of technical paraffin in different ways. During crystallization, C₆₀ causes an increase in the phase transition enthalpy difference, whereas during melting it causes a decrease. At the same time, with increasing C₆₀ content, the difference between the melting and crystallization enthalpies decreases. X-ray diffraction analysis established that small concentrations of C₆₀ (starting from a mass fraction of 0.000124) cause changes in the size of the unit cell of technical paraffin. It was shown that the maximum unit cell volume is observed at a C₆₀ mass fraction of 0.000524, while the difference between melting and crystallization enthalpies at this concentration almost disappears. 4. Computer simulation demonstrated the applicability of the Blasius and Poiseuille equations for calculating the frictional pressure loss coefficient during the flow of tetralin/fullerene C₆₀ nanofluid, with nanofluid viscosity used in the calculations. 5. Dynamic light scattering revealed an increase in the hydrodynamic radius of fullerene C₆₀ in tetralin-based nanofluid with increasing C₆₀ concentration. Modeling showed that this effect is the reason for the viscosity variation with increasing C₆₀ mass fraction. 6. Numerical simulation results demonstrated that changes in fullerene C₆₀ concentration in tetralin practically do not affect the overall efficiency of a flat hybrid photovoltaic/thermal collector. Variation of C₆₀ concentration in tetralin/C₆₀ nanofluid makes it possible to regulate the distribution of absorbed solar energy between generated electrical and thermal energy.
Опис
Ключові слова
наноструктура, наночастинка, фулерен С₆₀, нанофлюїд, розчин, парафін, теплофізичні властивості, в’язкість, фазовий перехід, ступінь кристалічності, оптичне поглинання, лазерна кореляційна спектроскопія, теплообмін, ламінарний та турбулентний режим, комп`ютерне чисельне моделювання, nanostructure, nanoparticle, fullerene C₆₀, nanofluid, solution, paraffin, thermophysical properties, viscosity, phase transition, degree of crystallinity, optical absorption, laser correlation spectroscopy, heat transfer, laminar and turbulent flow regimes, computational numerical simulation, 104 Фізика та астрономія
Бібліографічний опис
Хлієв Н. О. Вплив управляючих параметрів на теплофізичні й оптичні властивості нанофлюїдів на основі фулерену С₆₀ та процеси переносу з ними : дис. … д-ра філос. у галузі 10 Природничі науки : 104 / Н. О. Хлієв ; наук. керівник В. Я. Гоцульський ; Одес. нац. ун-т імені І. І. Мечникова. Одеса, 2026. 151 с.
DOI
ORCID:
УДК
536.2:532.5:535.3:544.77