آخرین دستاوردها
خانه - دستاوردها و اختراعات - افزایش بازده دستگاه‌های خنک کننده با نانو ذرات

افزایش بازده دستگاه‌های خنک کننده با نانو ذرات

محققان دانشگاهی اقدام به بررسی تأثیر حضور نانو ذرات در افزایش کارایی دستگاه‌های خنک کننده‌ی مورد استفاده در صنایع متفاوت از قبیل نیروگاهی، نفت، گاز و پتروشیمی کردند که استفاده از این نتایج سبب کاهش هزینه‌های مصرف انرژی می‌شود. مهدی شنبدی، محقق دانشگاه فردوسی مشهد و مجری طرح اظهار کرد: یکی از ابزارهای پر کاربرد در صنعت، دستگاه‌های خنک کننده است. در این میان، لوله‌های حرارتی دو فازی، در صنعت نفت و گاز، صنایع شیمیایی و پتروشیمی و حتی ساخت سدهای مصنوعی و پدیده‌های زیست محیطی کاربرد وسیعی دارند. وی در توضیح ضرورت انجام این پژوهش بیان کرد: امروزه صرفه جویی در بخش انرژی، اصلی‌ترین نگرانی صنایع مختلف است. لذا هدف از این کار، صرفاً در بهینه سازی مصرف انرژی در لوله‌های حرارتی دو فازی خلاصه شد. برای میسر شدن این موضوع، سیالی جدید با بازده انتقال حرارت بالا سنتز شده است.

این سیال دارای پایه‌ای از خانواده نانو ساختارهای کربنی (گرافن چند لایه) است. وی تصریح کرد: افزایش بازده لوله‌ی حرارتی به معنای افزایش توان استخراج گرما (انتقال حرارت) از منابع گرما مانند راکتورهای شیمیایی و یا حتی CPUهای کامپیوتر با کانال‌هایی در اندازه‌ی میکرو است. در این طرح سیال همگن حاوی گرافن چند لایه به روش مایکروویو سنتز و به خدمت گرفته شده است. به گفته‌ شنبدی، افزایش توان انتقال حرارت می‌تواند منجر به کاهش قیمت لوله‌های حرارتی دو فازی یا کاهش تعداد آن شود. از طرفی می‌توان سیکل حرارتی را در دمای پایین‌تر اجرایی کرد که طبعاً کاهش مصرف انرژی را به دنبال خواهد داشت. وی در ادامه افزود: بعد از سنتز گرافن‌های چند لایه‌ای آب دوست، ما توانستیم روشی به مراتب ساده و تک مرحله‌ای را به کار ببریم که جزئیات کلی روش به زودی منتشر می‌شود. بسیاری از روش‌های متداول تهیه سیال‌های همگن، مانند اختلاط و حرارتی – برگشتی بسیار زمان‌بر و پر هزینه است.

محقق طرح خاطرنشان کرد: ضریب انتقال حرارت آب و بسیاری از سیالات مادر در صنایع بسیار پایین است. با توجه به بررسی‌های صورت گرفته توسط این گروه، گرافن چند لایه دارای ضریب انتقال حرارت بسیار بالایی است و تلفیق آن با آب می‌تواند ضعف آب در انتقال حرارت را تا حد زیادی جبران کند. متأسفانه مشکل استفاده از گرافن عدم تمایل آن به پراکندگی همگن در محیط‌های آبی است. راه حل‌های ارائه شده تا کنون بسیار زمانبر و گران بودند. در این طرح به کمک روش مایکروویو، گوشه‌های گرافن با عامل‌های آب دوست تلفیق شده و نهایتاً سیالی به مراتب همگن تولید شده که حتی در غلظت‌های وزنی پایین عملکرد فوق العاده‌ای را در انتقال حرارت داشته‌اند. نتایج این تحقیقات که حاصل همکاری مهدی شنبدی دانشجوی دکترای مهندسی شیمی دانشگاه فردوسی مشهد، احمد امیری و راد صدری دانشجویان دکترای مهندسی مکانیک دانشگاه مالایای مالزی (UM) و پروفسور گودرز احمدی رئیس دانشکده هوا فضا و مکانیک دانشگاه کلارسون آمریکا بوده است، در مجله‌ Energy Conversion and Management انتشار یافته است.

ایسنا

لینک کوتاه: http://iranetavana.ir/?p=6080

نظر خود را بنویسید

ایمیل شما نشر نخواهد شد.خانه های ضروری نشانه گذاری شده است. *

*

معادله امنیتی *