توليد گرافن آب دوست و بررسي تجربي افزودن آن بر بهبود ضريب انتقال گرما در سامانه آب/اتيلن‌گلايكول

يكي از روش‌هاي كاهش اندازه تجهيزهاي انتقال گرما، افزايش ضريب انتقال گرما جابه جايي سيال پايه است. هدف از اين پژوهش توليد گرافن آب‌دوست و بررسي پتانسيل استفاده از آن در بهبود ضريب انتقال گرما در سامانه آب و اتيلن‌گلايكول در چرخه سرمايش است. گرافن با استفاده از روش الكتروشيميايي توليد و پايداري آن درون آب به وسيله بارگذاري  نانوذره هاي سيليكا افزايش يافت. گرافن توليد شده با آزمون‌هاي XRD و FTIR و تصويرهاي SEM و TEM بررسي و توليد موفق آن تأئيد شد. درصدهاي وزني گوناگون از گرافن ـ سيليكا توليد شده شامل 25/0، 5/0، 75/0، 1 و 5/1% به سيال آب/اتيلين گلايكول افزوده شد تا بهبود ضريب انتقال گرماي جابه‌جايي توسط اين نانوسيال در دستگاه آزمايشگاهي طراحي شده، مورد بررسي قرار گيرد. داده‌هاي تجربي به دست آمده براي عدد ناسلت و افت فشار در سيال آب خالص محاسبه و با مدل‌هاي موجود در اين زمينه مقايسه شد و مشخص شد كه سامانه به خوبي قادر به پيش بيني نتيجه ها است. سامانه با استفاده از نانوسيال داراي درصدهاي گوناگون از گرافن ـ سيليكا مورد آزمايش قرار گرفت و مشخص شد كه با افزودن 1% وزني نانوذره به سيال پايه ضريب انتقال گرماي جابه‌جايي حداقل 40% بهبود يافته است؛ اين در حالي است كه ميزان افت فشار ناشي از حضور نانوذره ها نيز حدود 30% افزايش نشان داد. به طور كلي نتيجه هاي اين پژوهش پتانسيل استفاده از  نانوسيال آب/اتيلن‌گلايكول/گرافن ـ سيليكا را براي استفاده در تجهيزهاي انتقال گرماي پشتيباني مي‌كند.