к.т.н., доцент, кафедра техники и технологии производства нанопродуктов, ул. Советская, 106, г. Тамбов, 392000, Россия
Cand. Sci. (Engin.), associate professor, technology and technology of production of nanoproducts department, Sovetskaya str., 106, Tambov, 392000, Russia
аспирант, кафедра техники и технологии производства нанопродуктов, ул. Советская, 106, г. Тамбов, 392000, Россия
graduate student, technology and technology of production of nanoproducts department, Sovetskaya str., 106, Tambov, 392000, Russia
аспирант, кафедра техники и технологии производства нанопродуктов, Советская, 106, г. Тамбов, 392000, Россия
graduate student, technology and technology of production of nanoproducts department, Sovetskaya str., 106, Tambov, 392000, Russia
аспирант, кафедра технической механики и деталей машинв, ул. Советская, 106, г. Тамбов, 392000, Россия
graduate student, technical mechanics and machine parts department, Sovetskaya str., 106, Tambov, 392000, Russia
к.т.н., доцент, кафедра электроэнергетики, ул. Советская, 106, г. Тамбов, 392000, Россия
Cand. Sci. (Engin.), associate professor, electricity department, Sovetskaya str., 106, Tambov, 392000, Russia
В статье представлены исследования наномодифицированных теплоаккумулирующих материалов управляемых магнитным полем. В качестве материала обладающего эффектом накопления энергии в фазовом переходе использован парафин. Для модифицирования парафина применены углеродные нанотрубки. Для синтеза углеродных нанотрубок использован катализатор Co-Mo/Al2O3-MgO. Процесс синтеза основан на CVD методе. Описана методика получения наномодифицирвоанного парафина обладающего ферромагнитными свойствами. Для придания ферромагнитных свойств парафину в него вводился предварительно измельченный с углеродными нанотрубками ферромагнитный порошок. Для ферромагнитного порошка была использована механоактивация, что обеспечило получение частиц со средним размеров в 5 мкм. Анализ режимов управления зарядом теплоаккумулирующего материала на основе парафина был осуществлен с помощью бесконтактного метода измерения температурного поля. Для этого использовался тепловизозор FLUKE Ti9 с приемником излучений 160 x 120 и матрицей в фокальной плоскости и диапазоном измерений от -20 до +250?. Морфологию и структуру синтезированных углеродных нанотрубок изучали посредством сканирующей электронной микроскопии (просвечивающий электронный микроскоп Hitachi H-800). Изучено поведение модифицированного парафина в условиях минерального моторного масла под воздействием электромагнитных полей. Предложена конструкция теплового аккумулятора для работы с магнитоуправляемым теплоаккумулирующим материалом. Установлено что, теплоперенос в системе обеспечивается двумя одновременно происходящими процессами естественной и термомагнитной конвекцией. В свою очередь конвекция может быть реализована за счет изменения магнитной восприимчивости при изменение температуры и при геометрическом изменение положения магнита или группы магнитов.
The article presents studies of nano-modified heat-accumulating materials controlled by a magnetic field. Paraffin is used as a material with the effect of energy accumulation in the phase transition. Carbon nanotubes are used to modify paraffin. For the synthesis of carbon nanotubes used catalyst Co-Mo/Al2O3-MgO. The synthesis process is based on the CVD method. The method of obtaining nanomodified paraffin with ferromagnetic properties is described. To impart paraffin ferromagnetic properties, a ferromagnetic powder previously ground with carbon nanotubes was introduced into it. Mechanical activation was used for the ferromagnetic powder, which provided particles with an average size of 5 ?m. The analysis of charge control regimes of a paraffin-based heat-accumulating material was carried out using a non-contact method for measuring the temperature field. For this purpose, the FLUKE Ti9 thermal imager with a 160 x 120 radiation detector and a matrix in the focal plane and a measurement range from -20 to +250? was used. The morphology and structure of the synthesized carbon nanotubes were studied by scanning electron microscopy (a Hitachi H-800 transmission electron microscope). The behavior of the modified paraffin in the conditions of mineral motor oil under the influence of electromagnetic fields was studied. The design of a heat accumulator for working with a magnetically controlled heat-accumulating material is proposed. It is established that the heat transfer in the system is provided by two simultaneously occurring processes of natural and thermomagnetic convection. In turn, convection can be realized by changing the magnetic susceptibility with a change in temperature and with a geometric change in the position of a magnet or a group of magnets.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.