而粒子的直徑過大也對熱傳方面不甚理想，若運用於改善熱傳則反而會增加熱 流體(base fluid)組成，其奈米粒子大小約為 10 nm。磁性流體最主要的製造方法 是經由化學合成的方法，將表面活性劑依附在奈米級磁性粒子上面，為了防止
流體置於磁場中，由於磁場之作用，懸浮液中之磁性顆粒即往強磁場方向移動，
究。1962 年 Hamilton &Crosser [2]提出懸浮粒子不同的形狀與表面積，以控制粒 子形狀因子改變熱傳導係數(如圖 1-2)，修正了 Maxwell 的模型，而 Xuan[3]在文 次化，提出 Nusselt number 為 Reynolds number、Prandlt number、熱傳導係數比、
密度與比熱乘積之函數的相關公式，此外關於奈米流體之所以能提高熱傳，Xuan 等人提出幾點主要原因:
(1) 奈米粒子增加流體表面積與比熱。
(2) 奈米粒子會增加熱傳導係數。
產生感應磁場)，最後為磁化強度的變異，如改變磁性流體之溫度時，其磁化強 度皆會受到改變(如圖 1-10)。
故電能轉換之訊號，可間接量測其相關流場之運動、體積與濃度等性質。
目前較為具體者均著重於利用交流電電磁線圈量測於一靜態溶液中磁粒子之體 積分率，Kwon et al.[10]利用交流電來量取磁粒子之體積分率可由其相對應之感 應磁場強度求得(如圖 1-11)。
也 有 許 多 人 將 氣 泡 注 入 到 磁 液 體 裡 面 來 研 究 觀 察 其 感 應 電 壓 訊 號 ， Helmoholtz excitation coils 輸入交流電來量取氣泡與磁液體中之變化，Yamaguchi et al. [14-16]中指出不同空包率(α)之流場，會影響感應出之電壓，如圖 1-13 所示。
實際應用在流場實驗中[22]，來觀察其液滴在實際管流內的型態及使用微小磁液 藥物傳遞 (medicine transportation) 的發展上。
1-3 研究動機及目的 性質，並且將所量取的數據作無因次化，建立磁性流體紐森數(Nusselt number) 與雷諾數(Reynolds number)的關係圖，再與參考文獻做比較。除此之外，利用法
及在生醫應用及微混合器涉及磁粒子於環境流體之運動輸送，磁粒子在輸送過 程中無法精準了解其運送情況，磁性流體或磁粒子之濃度變化為一非常重要須 要掌控與瞭解之項目。若能更加充分了解磁性流體在磁場下的物理現象，則其 可應用範圍便可擴大延伸。
表 1- 1 磁性流體的製造方法
圖 1- 1 磁性流體構成圖
圖 1- 2 不同形狀因子對於熱傳導係數比的影響[3]
圖 1- 3 奈米流體的熱傳係數隨著粒子的體積分率增加而增強[5]
圖 1- 4 Fe3O4粒子在不同磁場下之鏈狀排列[7]
圖 1- 5 不同磁場下的鐵奈米流體之熱傳導係數比[7]
圖 1- 6 利用外加磁場增強磁性流體的熱對流效應之裝置圖[8]
圖 1- 7 增強外加磁場使磁性流體的熱對流效應增加[8]
圖 1- 8 外加磁場不同的擺放方式[9]
圖 1- 9 磁流體受磁場之感磁情形
圖 1- 10 磁性流體的磁化強度與溫度之曲線圖
圖 1- 11 利用交流電電磁線圈量測於一靜態溶液中磁粒子之體積分率[10]
圖 1- 12 Nicklin 等人發現感應電壓及速度之感應電壓關係[12]
圖 1- 13 磁性流體之不同空包率與感應電壓差的關係[16]
圖 1- 14 不同空包率所產生之磁場[14]
圖 1- 15 Yamaguchi et al 比較靜止與流動兩相不同之感應電壓變化[15]
圖 1- 16 氣泡於垂直管中分布情況[18]
圖 1- 17 不同流動情況所產生之感應電壓[18]
圖 1- 18 利用兩組相同感應線圈(pick-up coils)來取得訊號[20]
圖 1- 19 兩組相同線圈之感應電壓所產生時間差[20]
圖 1- 20 為磁性流體(4 ml)受外力以移動(0.05 m/s)產生感應電壓(V)之時間電壓 圖[21]
圖 1- 21 當磁液滴(0.16cc)通過一顆感應線圈時，所量測到的感應電動勢[22]
圖 1- 22 下方為永久磁鐵及橫放感應線圈時，分別用 0.07cc、0.13cc 及 0.19cc 之磁液滴來量取的感應電壓[22]