مروري بر افزايش انتقال حرارت با استفاده از ‏نانوسيالات

A review of the enhanced heat transfer using nanofluids

پيشتر افزايش انتقال حرارت جابه جايي و هدايت حرارتي توسط مخلوط كردن ذرات با اندازه ميكرون با سيال پايه ممكن شده بود.اما رسوب‎ ‎گذاري، فرسايش، گرفتگي و افت فشار زياد ايجاد شده توسط اين ذرات باعث شد تا تكنولوژي آن دور از استفاده عملي بماند. مقدار كمي ‏از نانوذرات وقتي كه به طور يكنواخت و به صورت پايدار در سيال پايه معلق مي شوند، خواص حرارتي سيال پايه را به طور چشمگيري توسعه ‏مي دهد. نانوذرات در مقايسه با ذرات با اندازه ميكرون طوري مهندسي شده اند كه سطح ارتباطي بزرگتر، مومنتم ذره كمتر، تحرك بيشتر، ‏پايداري سوسپانسيون بهتر و افزايش هدايت حرارتي مخلوط بيشتري دارند.اين ويژگي ها باعث شده تا از نانوسيالات به عنوان خنك كننده ها، ‏روان كننده ها، سيالات هيدروليكي استفاده شود. نانوذرات از مواد مختلفي ساخته مي شوند به عنوان نمونه مي توان مواد زير را نام برد: اكسيد ‏سراميك ها، نيتريد سراميك ها، كاربيد سراميك ها، فلزات و مواد تركيبي مانند نانوذرات آلياژ و.... نانوسيال تركيبي از جامد- مايع است كه در ‏آن نانو ذرات فلزي يا غير فلزي معلقند . ذرات بيش از حد ريز معلق باعث تغيير ويژگي هاي جابجايي و انتقال حرارت نانوسيالات مي شوند كه ‏قابليت بسياري براي افزايش انتقال حرارت نشان مي دهند. ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﺗﺤﻘﯿﻘﺎت ﻗﺒﻠﯽ اﻧﺠﺎم ﺷﺪه؛ ﻧﺎﻧﻮ ﺳﯿﺎﻻت ﺑﻪ ﺧﺎﻃﺮ اﻓﺰاﯾﺶ ﺧﻮاص ‏ﺗﺮﻣﻮﻓﯿﺰﯾﮑﯽ ﻣﻮرد ﺗﻮﺟﻪ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ اﻧﺪ.‏‎ ‎ﺧﻮاﺻﯽ از ﻗﺒﯿﻞ ﺿﺮﯾﺐ رﺳﺎﻧﺶ ﮔﺮﻣﺎﯾﯽ، ﭘﺨﺶ ﮔﺮﻣﺎ، وﯾﺴﮑﻮزﯾﺘﻪ و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺿﺮﯾﺐ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ‏ﺟﺎﺑﻪ ﺟﺎﯾﯽ را در ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﺑﺎ ﺳﯿﺎﻻت ﭘﺎﯾﻪ ﻣﺎﻧﻨﺪ آب و روﻏﻦ اﻓﺰاﯾﺶ مي يابد.‏‎ ‎در اينجا ﺗﺎﺛﯿﺮات ﭼﻨﺪﯾﻦ ﻋﺎﻣﻞ ﻣﻬﻢ از ﻗﺒﯿﻞ اﻧﺪازه ذرات، ﺷﮑﻞ ذرات، ‏جنس ذرات، دﻣﺎي عملياتي‎ ‎وتجمع ذرات در ﺿﺮﯾﺐ رﺳﺎﻧﺶ ﮔﺮﻣﺎﯾﯽ را نيز كه مورد مطالعه و تحقيق قرار گرفته اند را مرور مي كنيم.