رفتن به مطلب

جستجو در تالارهای گفتگو

در حال نمایش نتایج برای برچسب های 'وسيله'.

  • جستجو بر اساس برچسب

    برچسب ها را با , از یکدیگر جدا نمایید.
  • جستجو بر اساس نویسنده

نوع محتوا


تالارهای گفتگو

  • انجمن نواندیشان
    • دفتر مدیریت انجمن نواندیشان
    • کارگروه های تخصصی نواندیشان
    • فروشگاه نواندیشان
  • فنی و مهندسی
    • مهندسی برق
    • مهندسی مکانیک
    • مهندسی کامپیوتر
    • مهندسی معماری
    • مهندسی شهرسازی
    • مهندسی کشاورزی
    • مهندسی محیط زیست
    • مهندسی صنایع
    • مهندسی عمران
    • مهندسی شیمی
    • مهندسی فناوری اطلاعات و IT
    • مهندسی منابع طبيعي
    • سایر رشته های فنی و مهندسی
  • علوم پزشکی
  • علوم پایه
  • ادبیات و علوم انسانی
  • فرهنگ و هنر
  • مراکز علمی
  • مطالب عمومی
  • مکانیک در صنعت مکانیک در صنعت Topics
  • شهرسازان انجمن نواندیشان شهرسازان انجمن نواندیشان Topics
  • هنرمندان انجمن هنرمندان انجمن Topics
  • گالری عکس مشترک گالری عکس مشترک Topics
  • گروه بزرگ مهندسي عمرآن گروه بزرگ مهندسي عمرآن Topics
  • گروه معماری گروه معماری Topics
  • عاشقان مولای متقیان علی (ع) عاشقان مولای متقیان علی (ع) Topics
  • طراحان فضای سبز طراحان فضای سبز Topics
  • بروبچ با صفای مشهدی بروبچ با صفای مشهدی Topics
  • سفيران زندگي سفيران زندگي Topics
  • گروه طرفدارن ا.ث.میلان وبارسلونا گروه طرفدارن ا.ث.میلان وبارسلونا Topics
  • طرفداران شياطين سرخ طرفداران شياطين سرخ Topics
  • مهندسی صنایع( برترین رشته ی مهندسی) مهندسی صنایع( برترین رشته ی مهندسی) Topics
  • گروه طراحی unigraphics گروه طراحی unigraphics Topics
  • دوستداران معلم شهید دکتر شریعتی دوستداران معلم شهید دکتر شریعتی Topics
  • قرمزته قرمزته Topics
  • مبارزه با اسپم مبارزه با اسپم Topics
  • حسین پناهی حسین پناهی Topics
  • سهراب سپهری سهراب سپهری Topics
  • 3D MAX 3D MAX Topics
  • سیب سرخ حیات سیب سرخ حیات Topics
  • marine trainers marine trainers Topics
  • دوستداران بنان دوستداران بنان Topics
  • ارادتمندان جليل شهناز و حسين عليزاده ارادتمندان جليل شهناز و حسين عليزاده Topics
  • مکانیک ایرانی مکانیک ایرانی Topics
  • خودرو خودرو Topics
  • MAHAK MAHAK Topics
  • اصفهان نصف جهان اصفهان نصف جهان Topics
  • ارومیه ارومیه Topics
  • گیلان شهر گیلان شهر Topics
  • گروه بچه های قمی با دلهای بیکران گروه بچه های قمی با دلهای بیکران Topics
  • اهل دلان اهل دلان Topics
  • persian gulf persian gulf Topics
  • گروه بچه های کرد زبان انجمن نواندیشان گروه بچه های کرد زبان انجمن نواندیشان Topics
  • شیرازی های نواندیش شیرازی های نواندیش Topics
  • Green Health Green Health Topics
  • تغییر رشته تغییر رشته Topics
  • *مشهد* *مشهد* Topics
  • دوستداران داريوش اقبالي دوستداران داريوش اقبالي Topics
  • بچه هاي با حال بچه هاي با حال Topics
  • گروه طرفداران پرسپولیس گروه طرفداران پرسپولیس Topics
  • دوستداران هامون سینمای ایران دوستداران هامون سینمای ایران Topics
  • طرفداران "آقایان خاص" طرفداران "آقایان خاص" Topics
  • طرفداران"مخربین خاص" طرفداران"مخربین خاص" Topics
  • آبی های با کلاس آبی های با کلاس Topics
  • الشتریا الشتریا Topics
  • نانوالکترونیک نانوالکترونیک Topics
  • برنامه نویسان ایرانی برنامه نویسان ایرانی Topics
  • SETAREH SETAREH Topics
  • نامت بلند ایـــران نامت بلند ایـــران Topics
  • جغرافیا جغرافیا Topics
  • دوباره می سازمت ...! دوباره می سازمت ...! Topics
  • مغزهای متفکر مغزهای متفکر Topics
  • دانشجو بیا دانشجو بیا Topics
  • مهندسین مواد و متالورژی مهندسین مواد و متالورژی Topics
  • معماران جوان معماران جوان Topics
  • دالتون ها دالتون ها Topics
  • دکتران جوان دکتران جوان Topics
  • ASSASSIN'S CREED HQ ASSASSIN'S CREED HQ Topics
  • همیار تاسیسات حرارتی برودتی همیار تاسیسات حرارتی برودتی Topics
  • مهندسهای کامپیوتر نو اندیش مهندسهای کامپیوتر نو اندیش Topics
  • شیرازیا شیرازیا Topics
  • روانشناسی روانشناسی Topics
  • مهندسی مکانیک خودرو مهندسی مکانیک خودرو Topics
  • حقوق حقوق Topics
  • diva diva Topics
  • diva(مهندسین برق) diva(مهندسین برق) Topics
  • تاسیسات مکانیکی تاسیسات مکانیکی Topics
  • سیمرغ دل سیمرغ دل Topics
  • قالبسازان قالبسازان Topics
  • GIS GIS Topics
  • گروه مهندسین شیمی گروه مهندسین شیمی Topics
  • فقط خودم فقط خودم Topics
  • همکار همکار Topics
  • بچهای باهوش بچهای باهوش Topics
  • گروه ادبی انجمن گروه ادبی انجمن Topics
  • گروه مهندسین کشاورزی گروه مهندسین کشاورزی Topics
  • آبروی ایران آبروی ایران Topics
  • مکانیک مکانیک Topics
  • پریهای انجمن پریهای انجمن Topics
  • پرسپولیسی ها پرسپولیسی ها Topics
  • هواداران رئال مادرید هواداران رئال مادرید Topics
  • مازندرانی ها مازندرانی ها Topics
  • اتاق جنگ نواندیشان اتاق جنگ نواندیشان Topics
  • معماری معماری Topics
  • ژنتیکی هااااا ژنتیکی هااااا Topics
  • دوستداران بندر لیورپول ( آنفیلد ) دوستداران بندر لیورپول ( آنفیلد ) Topics
  • group-power group-power Topics
  • خدمات کامپپوتری های نو اندیشان خدمات کامپپوتری های نو اندیشان Topics
  • دفاع دفاع Topics
  • عمران نیاز دنیا عمران نیاز دنیا Topics
  • هواداران استقلال هواداران استقلال Topics
  • مهندسین عمران - آب مهندسین عمران - آب Topics
  • حرف دل حرف دل Topics
  • نو انديش نو انديش Topics
  • بچه های فیزیک ایران بچه های فیزیک ایران Topics
  • تبریزیها وقزوینی ها تبریزیها وقزوینی ها Topics
  • تبریزیها تبریزیها Topics
  • اکو سیستم و طبیعت اکو سیستم و طبیعت Topics
  • >>سبزوار<< >>سبزوار<< Topics
  • دکوراسیون با وسایل قدیمی دکوراسیون با وسایل قدیمی Topics
  • یکم خنده یکم خنده Topics
  • راستی راستی Topics
  • مهندسین کامپیوتر مهندسین کامپیوتر Topics
  • کسب و کار های نو پا کسب و کار های نو پا Topics
  • جمله های قشنگ جمله های قشنگ Topics
  • مدیریت IT مدیریت IT Topics
  • گروه مهندسان صنایع گروه مهندسان صنایع Topics
  • سخنان پندآموز سخنان پندآموز Topics
  • مغان سبز مغان سبز Topics
  • گروه آموزش مهارت های فنی و ذهنی گروه آموزش مهارت های فنی و ذهنی Topics
  • گیاهان دارویی گیاهان دارویی صنایع غذایی شیمی پزشکی داروسازی
  • دانستنی های بیمه ای موضوع ها
  • Oxymoronic فلسفه و هنر

جستجو در ...

نمایش نتایجی که شامل ...


تاریخ ایجاد

  • شروع

    پایان


آخرین بروزرسانی

  • شروع

    پایان


فیلتر بر اساس تعداد ...

تاریخ عضویت

  • شروع

    پایان


گروه


نام واقعی


جنسیت


محل سکونت


تخصص ها


علاقه مندی ها


عنوان توضیحات پروفایل


توضیحات داخل پروفایل


رشته تحصیلی


گرایش


مقطع تحصیلی


دانشگاه محل تحصیل


شغل

  1. EN-EZEL

    مطالب گوناگون

    انتقال گرما به وسيله نانوسيالات خلاصه تحقيقات اخير روي نانوسيالات، افزايش قابل توجهي را در هدايت حرارتي آنها نسبت به سيالات بدون نانوذرات و يا همراه با ذرات بزرگ*تر (ماکرو ذرات) نشان مي*دهد. از ديگر تفاوت*هاي اين نوع سيالات، تابعيت شديد هدايت حرارتي از دما، همچنين افزايش فوق*العادة فلاکس حرارتي بحراني در انتقال حرارت جوشش آنهاست. نتايج آزمايشگاهي به دست آمده از نانوسيالات نتايج قابل بحثي است که به عنوان مثال مي*توان به انطباق نداشتن افزايش هدايت حرارتي با تئوري*هاي موجود اشاره کرد چکيده اخيراً استفاده از نانوسيالات که در حقيقت سوسپانسيون پايداري از نانوفيبرها و نانوذرات جامد هستند، به عنوان راهبردي جديد در عمليات انتقال حرارت مطرح شده است. تحقيقات اخير روي نانوسيالات، افزايش قابل توجهي را در هدايت حرارتي آنها نسبت به سيالات بدون نانوذرات و يا همراه با ذرات بزرگ*تر (ماکرو ذرات) نشان مي*دهد. از ديگر تفاوت*هاي اين نوع سيالات، تابعيت شديد هدايت حرارتي از دما، همچنين افزايش فوق*العاده فلاکس حرارتي بحراني در انتقال حرارت جوشش آنهاست. نتايج آزمايشگاهي به دست آمده از نانوسيالات نتايج قابل بحثي است که به عنوان مثال مي*توان به انطباق نداشتن افزايش هدايت حرارتي با تئوري*هاي موجود اشاره کرد. اين امر نشان دهنده ناتواني اين مدل ها در پيش*بيني صحيح خواص نانوسيال است. بنابراين براي کاربردي کردن اين نوع از سيالات در آينده و در سيستم*هاي جديد، بايد اقدام به طراحي و ايجاد مدل*ها و تئوري*هايي شامل اثر نسبت سطح به حجم و فاکتورهاي سياليت نانوذرات و تصحيحات مربوط به آن کرد. 1. مقدمه سيستم*هاي خنک کننده، يکي از مهم*ترين دغدغه*هاي کارخانه*ها و صنايعي مانند ميکروالکترونيک و هر جايي است که به نوعي با انتقال گرما روبه*رو باشد. با پيشرفت فناوري در صنايعي مانند ميکروالکترونيک که در مقياس*هاي زير صد نانومتر عمليات*هاي سريع و حجيم با سرعت*هاي بسيار بالا (چند گيگا هرتز) اتفاق مي*افتد و استفاده از موتورهايي با توان و بار حرارتي بالا اهميت به سزايي پيدا مي*کند، استفاده از سيستم*هاي خنک*کننده پيشرفته و بهينه، کاري اجتناب*ناپذير است. بهينه*سازي سيستم*هاي انتقال حرارت موجود، در اکثر مواقع به وسيله افزايش سطح آنها صورت مي*گيرد که همواره باعث افزايش حجم و اندازه اين دستگاه*ها مي*شود؛ لذا براي غلبه* بر اين مشکل، به خنک کننده*هاي جديد و مؤثر نياز است و نانو سيالات به عنوان راهکاري جديد در اين زمينه مطرح شده*اند. [1] نانوسيالات به علت افزايش قابل توجه خواص حرارتي، توجه بسياري از دانشمندان را در سال*هاي اخير به خود جلب کرده است، به عنوان مثال مقدار کمي (حدود يک درصد حجمي) از نانوذرات مس يا نانولوله*هاي کربني در اتيلن گليکول يا روغن به ترتيب افزايش 40 و 150 درصدي در هدايت حرارتي اين سيالات ايجاد مي*کند [2] [3]؛ در حالي که براي رسيدن به چنين افزايشي در سوسپانسيون*هاي معمولي، به غلظت*هاي بالاتر از ده درصد از ذرات احتياج است؛ اين در حالي است که مشکلات رئولوژيکي و پايداري اين سوسپانسيون*ها در غلظت*هاي بالا مانع از استفاده گسترده از آنها در انتقال حرارت مي*شود. در برخي از تحقيقات، هدايت حرارتي نانوسيالات، چندين برابر بيشتر از پيش*بيني تئوري*ها است. از ديگر نتايج بسيار جالب، تابعيت شديد هدايت حرارتي نانوسيالات از دما [4] [5] و افزايش تقريباً سه برابري فلاکس حرارتي بحراني آنها در مقايسه با سيالات معمولي است [6 و7]. اين تغييرات در خواص حرارتي نانوسيالات فقط مورد توجه دانشگاهيان نبوده در صورت تهيه موفقيت*آميز و تأييد پايداري آنها، مي*تواند آينده*اي اميدوارکننده در مديريت حرارتي صنعت را رقم بزند. البته از سوسپانسيون نانوذرات فلزي، در ديگر زمينه*ها از جمله صنايع دارويي و درمان سرطان نيز استفاده شده است [8]. به هر حال تحقيق در زمينه نانوذرات، داراي آينده*اي بسيار گسترده است [9]. 2. تهيه نانوسيالات بهبود خواص حرارتي نانوسيال احتياج به انتخاب روش تهيه مناسب اين سوسپانسيون*ها دارد تا از ته*نشيني و ناپايداري آنها جلوگيري شود. متناسب با کاربرد، انواع بسياري از نانوسيالات از جلمه نانوسيال اکسيد فلزات، نيتريت*ها، کاربيد فلزات و غيرفلزات که به وسيله يا بدون استفاده از سورفکتانت در سيالاتي مانند آب، اتيلن گليگول و روغن به وجود آمده است. مطالعات زيادي روي چگونگي تهيه نانوذرات و روش*هاي پراکنده*سازي آنها درسيال پايه انجام شده است که در اينجا به طور مختصر چند روش متداول* را که براي تهيه نانوسيال وجود دارد ذکر مي*کنيم. يکي از روش*هاي متداول تهيه نانوسيال، روش دو مرحله*اي است [10]. در اين روش ابتدا نانوذره يا نانولوله معمولاً به وسيله روش رسوب بخار شيميايي (CVD) در فضاي گاز بي*اثر به صورت پودرهاي خشک تهيه مي*شود [11] [ شکل 1. وسط]، در مرحله بعد نانوذره يا نانولوله در داخل سيال پراکنده مي*شود. براي اين کار از روش*هايي مانند لرزاننده*هاي مافوق صوت و يا از سورفکتانت*ها استفاده مي*شود تا توده*هاي نانوذره*اي به حداقل رسيده و باعث بهبود رفتار پراکندگي شود. روش دو مرحله*اي براي بعضي موارد مانند اکسيد فلزات در آب، ديونيزه شده بسيار مناسب است [10] و براي نانوسيالات شامل نانوذرات فلزي سنگيني، کمتر موفق بوده است [12]. روش دو مرحله*اي داراي مزاياي اقتصادي بالقوه*اي است؛ زيرا شرکت*هاي زيادي توانايي تهيه نانوپودرها در مقياس صنعتي را دارند [13]. روش يک مرحله*اي نيز به موازات روش دو مرحله*اي پيشرفت کرده است؛ به طور مثال نانوسيالاتي شامل نانوذرات فلزي با استفاده از روش تبخير مستقيم تهيه شده*اند [2] و [12]. در اين روش، منبع فلزي تحت شرايط خلاء تبخير مي*شود [14] [شکل 1. چپ]. در اين روش، تراکم توده نانوذرات به حداقل خود مي*رسد، اما فشار بخار پايين سيال يکي از معايب اين فرايند محسوب مي*شود؛ ولي با اين حال روش*هاي شيميايي تک مرحله*اي مختلفي براي تهيه نانوسيال به وجود آمده است که از آن جمله مي*توان به روش احياي نمک فلزات و تهيه سوسپانسيون آن در حلال*هاي مختلف براي تهيه نانوسيال فلزات اشاره کرد [16] [شکل 1. راست]. مزيت اصلي روش يک مرحله*اي، کنترل بسيار مناسب روي اندازه و توزيع اندازه ذرات است. 3. انتقال حرارت در سيالات ساکن خواص استثنايي نانوسيالات شامل هدايت حرارتي بيشتر نسبت به سوسپانسيون*هاي معمولي، رابطه غيرخطي بين هدايت وغلظت مواد جامد و بستگي شديد هدايت به دما و افزايش شديد فلاکس حرارتي در منطقه جوشش است. اين خواص استثنايي، به همراه پايداري، روش تهيه نسبتاً آسان و ويسکوزيته قابل قبول باعث شده تا اين سيالات به عنوان يکي از مناسب*ترين و قوي*ترين انتخاب*ها در زمينه سيالات خنک کننده مطرح شوند. نتايج يکي از تحقيقات منتشر شده در زمينه تغيير هدايت حرارتي نانوسيال به عنوان تابعي از غلظت در شکل (2) آمده است. بيشترين تحقيقات روي هدايت حرارتي نانوسيالات، در زمينه سيالات حاوي نانوذرات اکسيد فلزي انجام شده است [18]. ماسودا افزايش 30 درصدي هدايت حرارتي را با اضافه کردن 3/4 درصد حجمي آلومينا به آب گزارش کرده است. لي [15] افزايش 15 درصدي را براي همين نوع نانوسيال با همين درصد حجمي گزارش کرده است که تفاوت اين نتايج را ناشي از تفاوت در اندازه نانوذرات به*کار رفته در اين دو تحقيق مي*داند. قطر متوسط ذرات آلوميناي بکاررفته در آزمايش اول 13نانومتر و در آزمايش دوم 33 نانومتر بوده است. زاي و همکاران [20] [19] افزايش 20 درصدي را براي 50 درصد حجمي از همين نانوذرات گزارش کرده*اند. گروه مشابهي [21] براي نانوذرات کاربيد سيليکون نيز به نتايج مشابهي رسيدند. لي بهبود نسبتاً کمتري را در هدايت حرارتي نانوسيالات حاوي نانوذرات اکسيد مس، نسبت به نانوذرات آلومنيا مشاهده کرد؛ در حالي که ونگ [24] 17 درصد افزايش هدايت حرارتي را براي فقط 4/0 درصد حجمي از نانوذرات اکسيد مس در آب گزارش کرده است. براي نانوسيال با پايه اتيلن گليکول، افزايش بالاي 40 درصد براي 3/0 درصد حجمي مس با متوسط قطر ده نانومتر گزارش شده است. پتل [5] افزايش بالاي 21 درصد براي سوسپانسيون 11 درصد حجمي از نانوذرات طلا و نقره که به ترتيب در آب و تولوئن پراکنده شده بودند را مشاهده کرد. در مواردي هم هيچ افزايش قابل توجهي در هدايت مشاهده نشده است [23]. اخيراً تحقيقات ديگري روي وابستگي هدايت به دما براي غلظت*هاي بالاي نانوذرات اکسيد فلزات و غلظت*هاي پايين نانوذرات فلزي در حال انجام است که در هر دو مورد در محدوده دماي 20 تا 50 درجه سانتيگراد افزايش دو تا چهار برابري در هدايت مشاهده شده است و در صورت تأييد اين خواص براي دماهاي بالاتر مي*توان نانوسيال را در سيستم*هاي گرمايشي نيز استفاده کرد. بيشترين افزايش هدايت در سوسپانسيون نانولوله*هاي کربني گزارش شده است که علاوه بر هدايت حرارتي بالا، نسبت طول به قطر بالايي دارند[شکل 3]. از آنجا که نانولوله*هاي کربني، تشکيل يک شبکه فيبري مي*دهند، سوسپانسيون آنها بيشتر شبيه کامپوزيت*هاي پليمري عمل مي*کند. بيرکاک[25] افزايش 125 درصدي هدايت را در اپوکسي پليمر- نانولوله حاوي يک درصد نانولوله تک ديواره گزارش کرد، همچنين مشاهده کرد که با افزايش دما، هدايت حرارتي افزايش مي*يابد. چوي[3] براي سوسپانسيون يک درصد نانولوله*هاي چند ديواره در روغن [شکل 3 ب] 16 درصد افزايش هدايت حرارتي گزارش کرده است. گزارش*ها و تحقيقات مختلفي در زمينه افزايش هدايت حرارتي سوسپانسيون نانولوله*کربني ارائه شده است؛ زاي [26] افزايش ده تا 20 درصدي هدايت حرارتي را در سوسپانسيون يک درصد حجمي با سيال آب گزارش کرده است. ون و دينگ [27] نيز 25درصد افزايش هدايت را در سوسپانسيون 8/0 درصد حجمي در آب گزارش کرده است. اسيل [23] بيشترين افزايش را 38 درصد براي سوسپانسيون شش درصد حجمي در آب گزارش کرده است. ون و دينگ افزايش سريع هدايت در غلظت*هاي حدود 2/0 درصد حجمي را گزارش کرده و نشان داده است که اين افزايش از آن به بعد تقريباً ثابت مي*ماند. در تمامي گزارش*ها افزايش هدايت با دما مشاهده شده؛ هر چند براي دماهاي بالاتر از 30 درجه سانتيگراد اين افزايش تقريباً متوقف مي*شود. 4. جريان، جابه*جايي و جوشش اخيراً ضرايب انتقال حرارت نانوسيال در جابه*جايي آزاد و اجباري اندازه*گيري شده است. داس [17] آزمايش*هاي تعيين خواص حرارتي جوشش را براي نانوسيال شروع کرد. يو [6] فلاکس حرارتي بحراني نانوسيال آلومينا- آب در حال جوشش را اندازه*گيري کرد و افزايش سه برابري در فلاکس حرارت بحراني (CHF) را نسبت به آب خالص گزارش کرد. در همين زمينه واسالو [7] نانوسيال سيليکا- آب را تهيه کرد و همان افزايش سه برابري در CHF را گزارش کرد. ضريب انتقال حرارت جابجايي آزاد علاوه بر اينکه به هدايت حرارتي بستگي دارد، به خواص ديگري مانند گرماي ويژه، دانسيته و ويسکوزيته ديناميک نيز وابسته است که البته در اين درصدهاي حجمي پايين همان*طور که انتظار مي*رفت و مشاهده شد، گرماي ويژه و دانسيته بسيار به سيال پايه نزديک است [33]. ونگ [34] ويسکوزيته آلومينا- آب را اندازه گرفت و نشان داد که هر چه ذرات بهتر و بيشتر پراکنده شوند ويسکوزيته پايين*تري را مشاهده مي*کنيم. وي افزايش 30 درصدي در ويسکوزيته را براي سوسپانسيون سه درصد حجمي گزارش کرد که در مقايسه با نتيجه پک*رچو [35] سه برابر بيشتر به نظر مي*رسد که نشان*دهنده وابستگي ويکسوزيته به روش تهيه نانوسيال است. ژوان*ولي [32] ضريب اصطکاک را براي نانوسيال حاوي يک تا دو درصد ذرات مس به دست آورد و نشان دادکه اين ضريب تقريباً مشابه سيال پايه آب است. ايستمن [36] نشان داد که ضريب انتقال حرارت جابه*جايي اجباري سوسپانسيون 9/0 درصد حجمي از نانوذرات اکسيد مس، 15 درصد بيشتر از سيال پايه است. شکل 2. ارتباط هدايت الکتريکي با جزء حجمي نانو ذرات، بر اساس تئوري ميانگين متوسط براي نانو ذرات بسيار هادي (خط چين پايين) و مدل کلوخه هاي متراکم شکل 3. تصاوير SEM از نانو لوله هاي کربني تک ديواره (a) و چند ديواره (b) مورد استفاده در سوسپانسيون ها و کامپوزيت ها. ژوان ولي [32] ضريب انتقال حرارت جابه*جايي اجباري در جريان آشفته را نيز اندازه گرفتند و نشان دادند که مقدار کمي از نانوذرات مس در آب ديونيزه شده، ضريب انتقال حرارت را به صورت قابل توجهي افزايش مي*دهد، به طور مثال افزودن دو درصد حجمي از نانوذرات مس به آب، حدود 39 درصد انتقال حرارت آن را افزايش مي*دهد. در حالي که در تناقض با نتايج بالا، پک*وچو [35] کاهش 12درصدي ضريب انتقال حرارت را در سوسپانسيون حاوي سه درصد حجمي از آلومينا و تيتانا در همان شرايط مشاهده کردند. پوترا [28] با کار روي جابجائي آزاد، بر خلاف هدايت و جابه*جايي اجباري، کاهش انتقال حرارت را مشاهده کرد. داس با [17] انجام آزمايش*هاي جوشش روي آلومينا- آب نشان داد که با افزايش درصد حجمي نانوذرات، بازدهي جوشش نسبت به سيال پايه کم مي*شود. وي اين کاهش را به تغيير خواص سطحي بويلر به علت ته*نشيني نانوذرات روي سطح ناهموار آن نسبت داد، نه به تغيير خواص سيال. يو [6] با اندازه*گيري فلاکس حرارتي بحراني براي جوشش روي سطوح تخت و مربعي مس که در نانوسيال آب- آلومينا غوطه*ور بودند، نشان داد که فلاکس حرارتي اين سيالات سه برابر آب است و اندازه متوسط حباب، افزايش و فرکانس توليد آنها کاهش مي*يابد. اين نتايج را واسالو [7] نيز تأييد کرد. وي روي نانوسيال آب - سيليکا* کار مي*کرد و افزايش فلاکس حرارت بحراني را براي غلظت*هاي کمتر از يک*هزارم درصد حجمي گزارش کرد. هنوز مدلي براي پيش*بيني اين افزايش*ها و فاکتورهاي مؤثر بر آن وجود ندارد. 5. هدايت حرارتي نانوسيال هدايت حرارتي نانوسيال بيشترين مطالعات را به خود اختصاص داده است. اين مقاله نيز به هدايت حرارتي در سيال ساکن پرداخته است. از آنجا که نانوسيال جزو مواد مرکب و کامپوزيتي محسوب مي*شود، هدايت حرارتي آن به وسيله تئوري متوسط مؤثر به دست مي*آيد که به وسيله موسوتي، کلازيوس، ماکسول و لورانزا در قرن 19 به دست آمد [37 و38]. اگر از تأثيرات سطح مشترک نانوذرات کروي صرف*نظر شود، در مقادير بسيار اندک نانوذرات [ f = جزء حجمي نانوذرات] همه مدل*هاي منتج از تئوري متوسط مؤثر، حل يکساني دارند. در مواردي که نانوذرات داراي هدايت حرارتي بالايي باشد پيش*بيني مي*شود که افزايش هدايت حرارتي نانوسيال3× f خواهد شد که اين پيش*بيني، تخمين خوبي براي مواردي است که هدايت ذرات، بيشتر از 20 برابر هدايت حرارتي سيال باشد [39]. همان*طور که در شکل (2) نشان داده شده بسياري از تحقيقات تطابق خوبي با اين پيش*بيني دارد، از جمله مي*توان به تحقيقات زير اشاره کرد: نانوسيال کاربيد سيليکون با اندازه 26 نانومتر و نانوسيال آلومينا- آب و آلومينا- اتيلن گليکول [10]. مقاومت سطح مشترک نانوذرت و سيال اطراف آن پيش*بيني اين تئوري را کاهش مي*دهد؛ البته هر چه ذرات ريزتر باشند اين مقاومت کاهش پيدا مي*کند. در غلظت*هاي بالاي نانوذر*ات [شکل 1. وسط] اگر توده*هاي نانوذره کوچک باشد، تئوري متوسط مؤثر خوب جواب مي*دهد؛ زيرا توده نانوذرات فضاي بيشتري نسبت به نانوذر*ات منفرد اشغال مي*کند و بنابراين جزء حجمي توده بيشتر از نانوذرات منفرد است. [40] در توده*هاي متراکم نانوذرات، دانسيته نسبي تقريباً 0 6 درصد است و در مواردي که توده**ها از نظر وضعيت ساختماني بازتر باشد، افزايش بيشتري را مشاهده مي*کنيم [ شکل 4] که نتايج آزمايشي نيز همين را نشان مي*دهد [20]؛ البته هدايت حرارتي نانوذرات توده*اي، کوچک*تر از ذر*ات منفرد است؛ البته عامل مهمي در مقابل هدايت حرارتي بالاي نانوذرات نيست. 6. چشم*انداز در ده سال گذشته، خواص جالبي براي نانوسيالات گزارش شده است که در اين ميان، هدايت حرارتي بيشترين توجه را به خود جلب کرده است؛ ولي اخيراً خواص حرارتي ديگري نيز مورد پژوهش قرار گرفته است. نانوسيالات را مي*توان در زمينه*هاي مختلفي به کاربرد، اما اين کار با موانعي روبه*رو است، از جمله اينکه درباره نانوسيال چند نکته بايد بيشتر مورد توجه قرار گيرد: • تطابق نداشتن نتايج تجربي در آزمايشگاه*هاي مختلف؛ • ضعف در تعيين مشخصات سوسپانسيون نانوذرات؛ • نبود مدل*ها و تئوري*هاي مناسب براي بررسي تغيير خواص نانوسيال.
  2. اخيرا استفاده از نانو سيالات که در حقيقت سوسپانسيون پايداري از نانوفيبرها و نانو ذرات جامد هستند،به عنوان راهبردي جديد در عمليات انتقال گرما مطرح شده است.تحقيقات اخير روي نانو سيالات ، افزايش قابل توجهي را در هدايت گرماي آن ها نسبت به سيالات بدون نانو ذرات و يا همراه با ذرات بزرگتر (ماکرو ذرات)نشان مي دهد.از ديگر تفاوتهاي اين نوع سيالات ، تابعيت شديد هدايت گرماي از دما،همچنين افزايش فوق العاده شار گرماي بحراني در انتقال گرما جوشش آنهاست.نتايج آزمايشگاهي به دست آمده از نانو سيالات نتايج قابل بحثي است که به عنوان مثال مي توان به انطباق نداشتن افزايش هدايت گرما با تئوريهاي موجود اشاره کرد.اين امر نشان دهنده ناتواني اين مدلها در پيش بيني صحيح خواص نانوسيال است.بنابراين براي کاربردي کردن اين نوع از سيالات در آينده و در سيستمهاي جديد ، بايد اقدام به طراحي و ايجاد مدلها و تئوريهايي شامل اثر نسبت سطح به حجم و فاکتورهاي سياليت نانوذرات و تصحيحات مربوط به آن کرد. مقدمه سيستمهاي خنک کننده ، يکي از مهمترين دغدغه هاي کارخانه ها و صنايعي مانند ميکرو الکترونيک و هر جايي است که به نوعي با انتقال گرما روبه رو باشد.با پيشرفت فناوري در صنايعي مانند ميکرو الکترونيک که در مقياسهاي زير صد نانومتر عملياتهاي سريع و حجيم با سرعت هاي بسيار بالا (چند گيگا هرتز) اتفاق مي افتد و استفاده از موتورهايي با توان و بار گرمايي بالا اهميت به سزايي پيدا مي کند،استفاده از سيستمهاي خنک کننده پيشرفته و بهينه ، کاري اجتناب نا پذير است.بهينه سازي سيستمهاي انتقال گرماموجود،در اثر مواقع به وسيله افزايش سطح آنها صورت مي گيرد که همواره باعث افزايش حجم و اندازه اين دستگاهها مي شود;لذا براي غلبه بر اين مشکل،به خنک کننده هاي جديد و موثر نياز است و نانوسيالات به عنوان راهکاري جديد در اين زمينه مطرح شده اند. نانو سيالات به علت افزايش قابل توجه خواص گرمايي،توجه بسياري از دانشمندان را در سالهاي اخير به خود جلب کرده است.به عنوان مثال مقدار کمي (حدود يک درصد حجمي )از نانوذرات مس يا نانو لوله هاي کربني در اتيلن گليکول يا روغن به ترتيب افزايش 40 و 150 درصدي در هدايت گرمايي اين سيالات ايجاد مي کند;در حالي که براي رسيدن به چنين افزايشي در سوسپانسيون هاي معمولي ، به غلظتهاي بالاتر از ده درصد از ذرات احتياج است;اين در حاليست که مشکلات رئولوژيکي و پايداري اين سوسپانسيون ها در غلظتهاي بالا مانع از استفاده گسترده آنها در انتقال گرما مي شود. در برخي از تحقيقات ، هدايت گرماي نانوسيالات ، چندين برابر بيشتر از پيش بيني تئوريها است.از ديگر نتايج بسيار جالب،تابعيت شديد هدايت گرماي نانوسيالات و افزايش تقريبا سه برابري فلاکس گرماي بحراني آنها در مقايسه باسيالات معمولي است. اين تغييرات در خواص گرماي نانوسيالات فقط مورد توجه دانشگاهيان نبوده است،در صورت تهيه موفقيت اميز و تاييد پايداري آنها مي تواند آينده اي اميدوار کننده در مديريت گرماي صنعت را رقم بزند.البته از سوسپانسيون نانو ذرات فلزي،در ديگر زمينه ها از جمله صنايع دارويي و درمان سرطان نيز استفاده شده است.به هر حال تحقيق در زمينه نانوذرات،داراي آينده اي بسيار گسترده است. 2.تهيه نانوسيالات بهبود خواص گرماي نانوسيال احتياج به انتخاب روش تهيه مناسب اين سوسپانسيونها دارد تا از ته نشيني و ناپايداري آنها جلوگيري شود.متناسب با انواع کاربرد،انواع بسياري از نانوسيالات از جمله نانوسيال اکسيد فلزات،نيتريت ها،کاربيد فلزات و غير فلزات که به وسيله يا بدون استفاده از سورفکتانت در سيالاتي مانند آب،اتيلن گليگول و روغن به وجود آمده است.مطالعات زيادي روي چگونگي تهيه نانوذرات و روشهاي پراکنده سازي آنها در سيال پايه انجامشده است که در اينجا به طور مختصر چند روش متداول را که براي تهيه نانو سيال وجود دارد ذکر مي کنيم. يکي از روشهاي متداول تهيه نانوسيال،روش دو مرحله اي است.در اين روش ابتدا نانوذره يا نانو لوله معمولا به وسيله روش رسوب بخار شيميايي(CVD)در فضاي گاز بي اثر به صورت پودر هاي خشک تهيه مي شود،در مرحله بعد نانو ذره يا نانو لوله در داخل سيال پراکنده مي شود.براي اين کار از روشهايي مانند لرزاننده هاي مافوق صوت و يا از سورفکتانت ها استفاده مي شود تا توده هاي نانوذره اي به حداقل رسيده و باعث بهبود رفتار پراکندگي شود.روش دو مرحله اي براي بعضي موارد مانند اکسيد فلزات در آب،ديونيزه شده بسيار مناسب است و براي نانو سيالات شامل نانو ذرات فلزي سنگين،کمتر موفق بوده است. روش دو مرحله اي داراي مزاياي اقتصادي بالقوه اي است;زيرا شرکتهاي زيادي توانايي تهيه نانو پودر ها در مقياس صنعتي را دارند. روش يک مرحله اي نيز به موازات روش دو مرحله اي پيشرفت کرده است;به طور مثال نانو سيالاتي شامل نانوذرات فلزي با استفاده از روش تبخير مستقيم تهيه شده اند.در اين روش ،منبع فلزي تحت شرايط خلا تبخير مي شود. در اين روش،تراکم توده نانوذرات به حداقل خود ميرسد،اما فشار بخار پايين سيال يکي از معايب اين فرايند محسوب مي شود;ولي با اين حال روشهاي شيميايي تک مرحله اي مختلفي براي تهيه نانو سيال به وجود آمده است که از آن جمله مي توان به روش احياي نمک فلزات و تهيه سوسپانسيون آن در حلالهاي مختلف براي تهيه نانوسيال فلزات اشاره کرد.مزيت اصلي روش يک مرحله اي ،کنترل بسيار مناسب روي اندازه و توزيع اندازه ذرات است. 3.انتقال گرما در سيالات ساکن خواص استثنايي نانو سيالات شامل هدايت گرماي بيشتر نسبت به سوسپانسيون هاي معمولي،رابطه غير خطي بين هدايت به دما و افزايش شديد فلاکس گرماي در منطقه جوشش است.اين خواص استثنايي، به همراه پايداري،روش تهيه نسبتا آسان و ويسکوزيته قابل قبول باعث شده تا اين سيالات به عنوان يکي از مناسب ترين و قوي ترين انتخاب ها در زمينه سيالات خنک کننده مطرح شوند. بيشترين تحقيقات روي هدايت گرماي نانوسيالات ، در زمينه سيالات حاوي نانوذرات اکسيد فلزي انجام شده است. ماسودا افزايش 30 درصدي هدايت گرما را با اضافه کردن 4.3 درصد حجمي آلومينا به آب گزارش کرده است.لي افزايش 15% درصدي را براي همين نوع نانوسيال با همين درصد حجمي گزارش کرده است که تفاوت اين نتايج را ناشي از تفاوت در اندازه نانوذرات به کار رفته در اين دو تحقيق مي داند.قطر متوسط ذرات آلوميناي به کار رفته در آزمايش اول 13 نانومتر و در آزمايش دوم33 نانو متر بوده است.زاي و همکاران افزايش 20 درصدي را براي 50 درصد حجمي از همين نانو ذرات گزارش کرده اند.گروه مشابهي براي نانوذرات کاربيد سيليکون نيز به نتايج مشابهي رسيده اند.لي بهبود نسبتا کمتري را در هدايت گرماي نانو سيالات حاوي نانوذرات اکسيد مس،نسبت به نانوذرات آلومينا مشاهده کرد;در حاليکه ونگ 17 درصد افزايش هدايت گرما را براي فقط 4% درصد حجمي از نانوذرات اکسيد مس در آب گزارش کرده است.براي نانو سيال با پايه اتيلن گليکول، افزايش بالاي 40 درصد براي 3%درصدحجمي مس با متوسط قطر ده نانومتر گزارش شده است.پتل افزايش بالاي 21% براي سوسپانسيون 11% حجمي از نانو ذرات طلا و نقره که به ترتيب در آب تولوئن پراکنده شده بودند را مشاهده کرد.در مواردي هم هيچ افزايش قابل توجهي در هدايت مشاهده نشده است. اخيرا تحقيقات ديگري روي وابستگي هدايت به دما براي غلظتهاي بالاي نانوذرات اکسيد فلزات و غلظتهاي پايين نانوذرات فلزي در حال انجام است که در هر دو مورد در محدوده دماي 20 تا 50 درجه سانتيگراد افزايش 2 تا 4 برابري در هدايت مشاهده شده است و در صورت تاييد اين خواص براي دماهاي بالاتر مي توان نانوسيال را در سيستمهاي گرمايشي نيز استفاده کرد.بيشترين افزايش هدايت در سوسپانسيون نانولوله هاي کربني گزارش شده است که علاوه بر هدايت گرماي بالا ، نسبت طول به قطر بالايي دارند.از آنجا که نانو لوله هاي کربني ،تشکيل يک شبکه فيبري مي دهند،سوسپانسيون آنها بيشتر شبيه کامپوزيتهاي پليمري عمل ميکند.بيرکاک افزايش 125 درصدي هدايت را در اپوکسي پليمر-نانولوله حاوي يک درصد نانو لوله حاوي يک درصد نانولوله تک ديواره گزارش کرد،همچنين مشاهده کرد که با افزايش دما ،هدايت گرما افزايش مي يابد. چون براي سوسپانسيون يک درصد نانولوله هاي چند ديواره در روغن 16 درصد افزايش هدايت گرما گزارش کرده است.گزارشها و تحقيقات مختلفي در زمينه افزايش هدايت گرماي سوسپانسيون نانو لوله کربني ارائه شده است;زاي افزايش 10 تا 20 درصدي هدايت گرما را در سوسپانسيون يک درصد حجمي با سيال آب گزارش کرده است.ون و دينگ نيز 25 درصد افزايش هدايت را در سوسپانسيون 8 درصد حجمي در آب گزارش کرده است.اسيل بيشترين افزايش را 38 درصد براي سوسپانسيون 6 درصد حجمي در آب گزارش کرده است. ون و دينگ افزايش سريع هدايت در غلظتهاي حدود 2 درصد حجمي را گزارش کرده و نشان داده است که اين افزايش از آن به بعد تقريبا ثابت مي ماند. در تمامي گزارشها افزايش هدايت با دما مشاهده شده ;هر چند براي دماهاي بالاتر از 30 درجه سانتيگراد اين افزايش تقريبا متوقف مي شود. 4.جريان،جابجايي و جوشش اخيرا ضريب انتقال گرما نانو سيال در جابجايي آزاد و اجباري اندازه گيري شده است.داس آزمايشهاي تعيين خواص گرماي جوشش را براي نانوسيال شروع کرد.يو فلاکس گرماي بحراني نانو سيال آلومينا_آب در حال جوشش را اندازه گيري کرد و افزايش سه برابري در فلاکس گرماي بحراني (CHF) را نسبت به آب خالص گزارش کرد. در همين زمينه واسالو نانو سيال سيليکا-آب را تهيه کرد و همان افزايش سه برابري در CHF را گزارش کرد. ضريب انتقال گرما جابجايي آزاد علاوه بر اينکه به هدايت گرما بستگي دارد، به خواص ديگري مانند گرماي ويژه،دانسيته و ويسکوزيته ديناميک نيز وابسته است که البته در اين درصدهاي حجمي پايين همان طور که انتظار مي رفت و مشاهده شد،گرماي ويژه و دانسيته بسيار به سيال پايه نزديک است.ونگ ويسکوزيته آلومينا-آب را اندازه گرفت و نشان داد که هر چه ذرات بهتر و بيشتر پراکنده شوند ويسکوزيته پايين تري را مشاهده مي کنيم.وي افزايش 30 درصدي در ويسکوزيته را براي سوسپانسيون 3 درصد حجمي گزارش کرد که در مقايسه با نتيجه پک رچو 3 برابر بيشتر به نظر ميرسد که نشان دهنده وابستگي ويسکوزيته به روش تهيه نانو سيال است.ژوان ولي ضريب اصطکاک را براي نانو سيال حاوي يک تا دو درصد ذرات مس به دست آورد و نشان داد که اين ضريب تقريبا مشابه سيال پايه آب است.ايستمن نشان داد که ضريب انتقال گرما جابجايي اجباري سوسپانسيون 9 درصد حجمي از نانو ذرات اکسيد مس ،15 درصد بيشتر از سيال پايه است. ژوان ولي ضريب انتقال گرما جابجايي اجباري در جريان آشفته را نيز اندازه گرفتند و نشان دادند که مقدار کمي از نانو ذرات مس در آب ديونيزه شده ، ضريب انتقال گرما را به صورت قابل توجهي افزايش مي دهد ، به طور مثال افزودن 2 درصد حجمي از نانو ذرات مس در آب ،حدود 39 درصد انتقال گرما آن را افزايش مي دهد. در حالي که در تناقض با نتايج بالا ، پک وچو کاهش 12 درصدي ضريب انتقال گرما را در سوسپانسيون حاوي 3 درصد حجمي از آلومينا و تيتانا در همان شرايط مشاهده کردند.پوترا با کار روي جابجايي آزاد،بر خلاف هدايت و جابجايي اجباري ،کاهش انتقال گرما را مشاهده کرد.داس با انجام آزمايشهاي جوشش روي آلومينا- آب نشان داد که با افزايش درصد حجمي نانوذرات،بازدهي جوشش نسبت به سيال پايه کم مي شود.وي اين کاهش را به تغيير خواص سطحي بويلر به علت ته نشيني نانوذرات روي سطح ناهموار آن نسبت داد نه به تغغير خواص سيال.يو با اندازه گيري فلاکس گرماي بحراني براي جوشش روي سطوح تخت و مربعي مس که در نانو سيال آب - آلومينا غوطه ور بودند،نشان داد که فلاکس گرمايي اين سيالات سه برابر آب است واندازه متوسط حباب،افزايش و فرکانس توليد آنها کاهش مي يابد. اين نتايج را واسالو نيز تاييد کرد.وي روي نانو سيال آب -سيليکا کار مي کرد و افزايش فلاکس گرماي بحراني را براي غلظتهاي کمتر از يک هزارم درصد حجمي گزارش کرد.هنوز مدلي براي پيش بيني اين افزايشها و فاکتورهاي موثر بر آن وجود ندارد. 5.هدايت گرماي نانوسيال هدايت گرماي نانو سيال بيشترين مطالعات را به خود اختصاص داده است.اين مقاله نيز به هدايت گرمايي در سيال ساکن پرداخته است.از آنجا که نانوسيال جز مواد مرکب و کامپوزيتي محسوب مي شود ، هدايت گرمايي آن به وسيله تئوري متوسط موثر به دست مي آيد که به وسيله موسوتي،کلازيوس،ماکسول و لورانزا در قرن 19 به دست آمد. اگر از تاثيرات سطح مشترک نانو ذرات کروي صرف نظر شود،در مقادير بسيار اندک نانو ذرات[ f=جز حجمي نانو ذرات] همه مدلهاي منتج از تئوري متوسط موثر ، حل يکساني دارند.در مواردي که نانوذرات داراي هدايت گرمايي بالايي باشند پيش بيني مي شود که افزايش هدايت گرماي نانو سيال f*3 خواهد شد که اين پيش بيني ، تخمين خوبي براي مواردي است که هدايت ذرات ، بيشتر از 20 برابر هدايت گرماي سيال باشد. 6.چشم انداز در ده سال گذشته ، خواص جالبي براي نانو سيالات گزارش شده است که در اين ميان،هدايت گرما بيشترين توجه را به خود جلب کرده است;ولي اخيرا خواص گرماي ديگري نيز مورد پژوهش قرار گرفته است. نانو سيالات را مي توان در زمينه هاي مختلفي به کار برد،اما اين کار با موانعي روبرو است،از جمله اينکه درباره نانوسيال چند نکته بايد بيشتر مورد توجه قرار گيرد: تطابق نداشتن نتايج تجربي در آزمايشگاههاي مختلف ضعف در تعيين مشخصات سوسپانسيون نانوذرات نبود مدلها و تئوريهاي مناسب براي بررسي تغيير خواص نانوسيال. نکات برگزيده خواص استثنايي نانو سيالات شامل هدايت گرمايي بيشتر نسبت به سوسپانسيونهاي معمولي،رابطه غير خطي بين هدايت و غلظت مواد جامد و بستگي شديد هدايت به دما و افزايش شديد فلاکس گرما در منطقه جوشش است. خواص استثنايي،به همراه پايداري،روش تهيه نسبتا آسان و ويسکوزيته قابل قبول باعث شده تا نانوسيالات به عنوان يکي از مناسب ترين و قوي ترين انتخاب ها در زمينه سيالات خنک کننده مطرح شوند. مقدار کمي (حدود يک درصد حجمي)از نانوذرات مس يا نانولوله هاي کربني در اتيلن گليکول يا روغن به ترتيب افزايش 40 و 150 درصدي در هدايت گرمايي اين سيالات ايجاد مي کند.
×
×
  • اضافه کردن...