Implikasi daripada penjanaan haba dan peningkatan suhu semasa operasi bateri lithium-ion perlu diberi perhatian untuk keselamatan, prestasi dan fungsi kenderaan. Oleh itu, strategi pengurusan haba yang sesuai untuk bateri lithium-ion adalah penting untuk mengekalkan suhu optimum bateri. Kajian nanofluid untuk meningkatkan keupayaan pemindahan haba dalam bateri kereta telah berkembang maju pada kebelakangan ini. Nanofluid, iaitu partikel bersaiz nano yang tersebar secara stabil dalam cecair untuk pemindahan haba telah menarik minat para penyelidik kerana nanofluid mampu menyelesaikan masalah yang wujud dalam cecair biasa. Selain itu, nanopartikel tidak menetap dalam cecair dan tidak menyebabkan penyumbatan dan kerosakan pada permukaan sepertimana yang berlaku dengan penggunaan partikel berukuran mikron. Pernyataan masalah untuk projek ini adalah untuk menganalisis kecekapan nanofluid sebagai cecair pemindahan haba untuk pengurusan haba secara aktif dalam bateri kereta. Penyelidikan nanofluid dan air suling telah dijalankan melalui eksperimen. Untuk menentukan kecekapan nanofluid sebagai cecair pemindahan haba, data yang dikumpul melalui eksperimen seperti nombor Reynolds, pekali pemindahan haba dan nombor Nusselt air dan nanofluid yang mengalir melalui tiub berbentuk bulat (Di = 0.8 mm) telah diperoleh. Aliran ini dianggap sebagai aliran laminar penuh dengan fluks haba yang seragam pada permukaan tiub. Kepekatan yang berbeza untuk nanofluid (0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5 wt%) telah digunakan dalam eksperimen. Berdasarkan data yang dikumpul, graf pekali pemindahan haba nanofluid pada kepekatan yang berbeza dan air suling berbanding dengan jarak dibahagi dengan diameter tiub (Z / Di) dan graf peningkatan pemindahan haba nanofluid pada kepekatan yang berbeza dan air suling berbanding dengan (Z / Di ) telah diplot dan dianalisis. Kesimpulannya, pekali pemindahan haba dan nombor Nusselt telah meningkat dengan ketara dengan penggunaan nanofluid berbanding dengan air suling sebagai cecair pemindahan haba. Nilai pekali pemindahan haba dan nombor Nusselt yang tinggi menunjukkan bahawa lebih banyak haba dipindahkan dari tiub ke cecair dan menyebabkan penurunan suhu pada permukaan tiub yang ketara. Peningkatan pemindahan haba didapati bergantung kepada kepekatan nanopartikel. Peningkatan maksimum direkodkan oleh nanofluid silika dengan kepekatan berat sebanyak 0.4 wt. % di mana peningkatan pemindahan haba adalah sebanyak 6.9%.
_______________________________________________________________________________________________________
Thermal implications related to heat generation and potential temperature excursions during operation in lithium-ion batteries are of critical importance for electric vehicle safety, performance and life. Concurrently, appropriate thermal management strategies for lithium-ion batteries are crucial to maintain cell temperatures within a desired range. Hence, the development of nanofluids to improve heat transfer capabilities in car batteries have attracted intense research activities in recent years. Nanofluids, which are stably dispersed or suspended nanosized particles in heat transfer liquids have attracted substantial interest because they offer a promising alternative to the inherent problems of conventional working fluids. Besides, the nanoparticles do not settle in the fluid and do not cause clogging and damage to surfaces as with micron sized particles. The problem statement of the project is to analyze the efficiency of nanofluids as heat transfer fluids for active thermal management in car batteries. The research experimentally investigates the use of silica nanofluids and distilled water. In order to determine the efficiency of nanofluid as heat transfer fluids, experimental data such as Reynolds number, heat transfer coefficient and Nusselt number of water and water based silica nanofluid that flow through a circular tube (Di=0.8 mm) are obtained. The flow was assumed as fully laminar flow with uniform heat flux applied to the tube surface. Different weight concentrations of silica/water nanofluids (0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5wt %) were used in the experiment. Based on the data collected, graphs of heat transfer coefficient of nanofluids at different concentrations and distilled water versus axial distance over inner diameter of tube (Z/Di) and % heat transfer enhancement of nanofluis at different concentrations and distilled water versus (Z/Di) were plotted and analyzed. The results concluded that heat transfer coefficient and Nusselt number was significantly enhanced using silica nanofluids as compared to distilled water as heat transfer fluids. Higher values of heat transfer coefficient and Nusselt number indicate that more heat is being transferred from the tube to the fluid which results in a significant reduction of the overall tube surface temperature. The heat transfer enhancement was found to be dependent on the nanoparticle concentrations. The maximum enhancement was recorded for 0.4 wt. % silica nanofluids with 6.9% increase in heat transfer coefficient.
Nanofluids in battery cooling system / Lee Chern Khai