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09.04.2020 | Research Article-Mechanical Engineering | Ausgabe 7/2020

Arabian Journal for Science and Engineering 7/2020

Performance of Functionalized MWCNT–Water Nanofluids for Heat Transfer Applications

Zeitschrift:
Arabian Journal for Science and Engineering > Ausgabe 7/2020
Autoren:
Rosaniza Md Isa, Mohd Saidina Dandan Satia, Hussin Mamat, Mohd Zulkifly Abdullah

Abstract

The higher level of performance, compactness and integration of modern electronic components often results in heat dissipation issues. Hence, there is an increasing interest in multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) due to their very attractive thermal properties. In this study, functionalized MWCNT (F-MWCNT) and different types of surfactants—Arabic gum (AG), dodecylbenzenesulphonic acid (DBSA) and Chinese ink (CI)—are incorporated into water-based nanofluids to improve the stability and dispersion behavior of the nanofluids. A two-step approach was used to prepare the nanofluids, and 0.5 vol% of F-MWCNT was used in the nanofluids formulation. Nanofluids prepared using 0.5 vol% of F-MWCNT with DBSA surfactant exhibited the highest thermal conductivity enhancement of 48% compared to other nanofluids. The results are supported by stability tests using visual observation and zeta potential. Notably, the F-MWCNT nanofluids with AG and DBSA exhibited an improvement in stability compared to those MWCNT and F-MWCNT nanofluids without surfactant. On the other hand, the experimental work on the closed-loop electronic cooling system revealed that nanofluids prepared with 0.5 vol% of F-MWCNT without surfactants exhibited better performance than F-MWCNT nanofluids with surfactants. This indicates that 0.5 vol% of F-MWCNT is sufficient for use as a nanofluid for a closed-loop electronic cooling system without the addition of surfactant.

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