نانوسیال

نانوسیال

نانوسیال ها از توزیع ذرات با ابعاد نانو درسیالات معمولی حاصل می‌شوند.

اندازه ذرات مورد استفاده در نانو سیالات از ۱نانومتر تا ۱۰۰نانومترمی‌باشد.

این ذرات از جنس ذرات فلزی همچون مس(Cu),نقره (Silver) و… و یااکسید فلزی همچونآلومینیوم اکسید(Al2O۳),اکسید مس (CuO) و… هستند.

سیالات متداولی که در زمینه انتقال حرارت استفاده می‌شوند ضریب هدایت حرارتی پایینی دارند.

ذرات نانو به دلیل بالا بودن ضریب هدایتی شان با توزیع در سیال پایه باعث افزایش ضریب هدایت حرارتی سیال که یکی از پارامترهای اساسی انتقال حرارت محسوب می‌شود، می‌گردند.

مزایای نانوسیال

ذراتی که در تحقیقات قدیمی به سیالات افزوده می‌شد دارای اندازه‌های میکرومتری بودند.

این ذرات پایداری لازم درسوسیانسون را نداشته و به سرعت ته‌نشین می‌شوند.

همین امر سبب می‌شود که مجاری عبور سیال به سرعت مسدود گردد.

در حالی که ذرات با اندازه نانو، تشکیل سوسپانسیون‌های بسیار پایدارتری داده است.

پائین بودن سرعت ته‌نشینی آن‌ها سبب می‌گردد که مشکل گرفتگی و انسداد مجاری به حداقل برسد.

انتقال حرارت در نانوسیال

افزودن نانوذرات به سیال پایه باعث افزایش چشمگیر ضریب انتقال حرارت رسانش در نانوسیال می‌شود.

بنابراین نانوسیال‌های گزینه‌های مناسبی برای استفاده درکاربردهای انتقال حرارت به‌شمار می‌روند^.

مزیت ها و کاربردها:

نانوسیال

از مزیت‌های استفاده از نانو سیالات می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1 – سطح مخصوص بالا و متعاقب آن سطح انتقال حرارتی بیشتر مابین ذرات و سیالات

2 – ثبات پراکندگی بالا به دلیل اثر غالب حرکت براونی ذرات

3- کاهش توان پمپ در مقایسه با سیال خالص در دست‌یابی به شدت انتقال حرارت یکسان

4 – خواص منعطف (قابل تغییر) شامل ضریب هدایت گرمایی و قابلیت میزان سطح خیس با تغییر غلظت ذرات در جهت وفق شرایط برای کاربری‌های مختلف

مدل‌سازی انتقال حرارت در نانوسیال‌ها

انتقال حرارت در نانوسیال‌ها تاکنون از دو دیدگاه کلی مورد بررسی قرار گرفته‌است.

در یک دیدگاه سیال پایه و نانوذرات، یک سیال همگن فرض شده و نانوذرات اجازه حرکت نسبت به سیال پایه را ندارند.

در این دیدگاه، تأثیر تغییر خواص ترموفیزیکی در اثر وجود نانوذرات بر انتقال حرارت مورد بررسی قرار گرفته‌است.

در این حالت معادلات حاکم بر یک سیال معمولی برای نانوسیال نیز کاربرد دارد.

در دیدگاه دوم، نانوسیال به عنوان یک سیال دوفازی (مایع و جامد) فرض شده و در این حالت نانوذرات در اثر نیروهای وارد برآن‌ها امکان لغزش نسبت به سیال پایه را دارند.

در انتقال حرارت جابجایی نانوسیال‌ها افزایش چشمگیر ضریب انتقال حرارت جابجایی مشاهده شده‌است.

گردآوری:کیوسک نانو