تولید نانوسیالات حاوی نانولوله‌های کربنی در دانشگاه هرمزگان

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از ستاد ویژه توسعه نانو، مساله انتقال گرما یکی از مسائل مهم در بسیاری از صنایع و تجهیزات صنعتی است. مبدل‌های حرارتی و سیستم‌های خنک‌کننده مثال‌هایی از تجهیزات انتقال گرما به شمار می‌روند. معمولاً در سیستم‌های انتقال حرارت از سیالات با فاز مایع استفاده می‌شود. استفاده از حجم وسیعی از سیالات موجب بزرگی ابعاد سیستم‌های مذکور می‌شود. از این ‌رو ابداع و به‌کارگیری سیالات اصلاح‌شده می‌تواند راهی مؤثر به‌منظور افزایش بهره‌وری و کاهش ابعاد سیستم‌های انتقال حرارت مورد استفاده در صنایع شود.

دکتر یونس بخشان ضمن اشاره به لوله حرارتی به‌عنوان یکی از تجهیزات انتقال حرارت،‌ اهداف طرح را بدین‌صورت شرح داد: «لوله حرارتی یا لوله گرمایی وسیله‌ای برای انتقال حرارت است که بر مبنای اصول هدایت حرارتی و تغییرات فازی طراحی‌شده و انتقال حرارت بین دو منطقه سرد و گرم را به بهترین و مهندسی‌شده‌ترین شکل و با بیشترین بهره‌وری ممکن می‌سازد. هدف از این مطالعه طراحی یک نانوسیال با بهره‌گیری از نانولوله‌های کربنی بوده است، به‌ نحوی‌ که عملکرد حرارتی لوله گرمایی بیش‌ازپیش افزایش یابد».

کاهش هزینه مربوط به تولید سیستم‌های با ابعاد بزرگ‌تر و کاهش آلودگی زیست‌محیطی ناشی مصرف سوخت‌های فسیلی از مزایای عمده استفاده از نتایج این طرح است.

بر اساس محاسبات انجام‌شده، حضور نانولوله‌های کربنی در سیال پایه موجب می‌شود که مقاومت حرارتی سیال کم‌تر شود و هدایت حرارتی افزایش پیدا کند. این موضوع افزایش عملکرد حرارتی سیال مورد نظر در حضور نانولوله‌های کربنی را در پی خواهد داشت.

به گفته بخشان، در این پژوهش عملکرد حرارتی لوله گرمایی استوانه‌ای در حضور سه نوع نانوسیال مورد بررسی قرار گرفته است. نانوسیالات استفاده شده عبارت بودند از: نانوذرات آلومینا در آب، نانوذرات الماس در آب و نانولوله‌های کربنی در آب.

این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر یونس بخشان، عضو هیأت علمی دانشگاه هرمزگان، و مهندس احمد حاج حسینی، کارشناس ارشد مهندسی مکانیک از شرکت آب و فاضلاب، است.