محققان دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود در طرحی تحقیقاتی به سنتز چند نوع نانوسیال پرداخته و از آن‌ها به منظور بهبود عملکرد مبدل‌های حرارتی استفاده کرده‌اند. نتایج این طرح را می‌توان به لوله‌های غیرمستقیم موجود در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، تهویه‌ی مطبوع، خو
شاهرود: بهبود عملکرد مبدل‌های حرارتی به کمک نانوسیالات
مبدل‌های حرارتی تجهیزاتی هستند که به‌منظور انتقال بهینه‌ی حرارت از یک محیط به محیط دیگر به کار می‌روند. این تجهیزات، حرارت را بین دو یا چند جریان سیال منتقل می‌کنند. مبدل‌های حرارتی در صنایع مختلفی از جمله صنایع نیروگاهی، تهویه‌ی مطبوع و صنایع نفت و گاز مورد استفاده قرار می‌گیرند. نقش اصلی در مبدل‌ها بر عهده‌ی سیال جاری در آن‌هاست. بهینه‌سازی خواص انتقال حرارت این سیالات می‌تواند گامی مهم در جهت بهینه‌سازی عملکرد مبدل حرارتی و در نهایت افزایش بهره‌وری در صنایع گردد.
دکتر مرتضی خوشوقت علی‌آبادی در خصوص اهداف دنبال شده در این طرح گفت: «امروزه، موضوع کاهش یا بهینه‌سازی مصرف انرژی با توجه به رو به اتمام بودن منابع سوخت‌های فسیلی بسیار حائز اهمیت است. بدین منظور، طراحان مبدل‌های حرارتی بر این باورند که می‌توان با اعمال تغییراتی هرچند کوچک، مصرف انرژی در این تجهیزات را به شکل قابل‌توجهی کاهش داد. در این راستا، بهبود عملکرد حرارتی-هیدرولیکی نانوسیالات فلزی به‌عنوان سیال مورد استفاده در مبدل‌های حرارتی با مسیر مارپیچ، هدف اصلی این پژوهش بوده است.»
وی ادامه داد: «با بهبود عملکرد مبدل حرارتی، امکان کوچک‌سازی ابعاد و در نتیجه کاهش هزینه‌های تولید آن فراهم می‌آید. این موضوع منجر به کاهش در مصرف سوخت و حفاظت بهتر از محیط‌زیست خواهد شد.»
خوشوقت علی‌آبادی در خصوص نانوذرات به‌کاررفته در این نانوسیالات افزود: «در این مطالعه عملکرد سه نانوسیال فلزی مس/آب، آهن/آب و نقره/آب درون مبدل حرارتی همزن دار با مسیر جریان مارپیچی مورد مطالعه قرار گرفته و عملکرد آن‌ها با سیال آب مقایسه شده است. استفاده از این نانوذرات فلزی در آب موجب افزایش قابل‌توجه هدایت حرارتی و در نتیجه بهبود کارایی و بازدهی مبدل حرارتی شده است.»
بر اساس نتایج به‌دست‌آمده از آزمایش‌ها، در شرایط کاری یکسان، نانوسیال مس/آب عملکرد حرارتی بهتری در مقایسه با نانوسیالات دیگر دارد. همچنین افزایش دور همزن موجب بهبود عملکرد مبدل حرارتی در زمان استفاده از نانوسیالات شده است.
این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر مرتضی خوشوقت علی‌آبادی، مهندس امید سرتیپ زاده و دکتر مجید سلامی- اعضای هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود- مهندس مجید نوری – دانشجوی کارشناسی ارشد این دانشگاه- است. نتایج این کار در مجله‌ی Chemical Engineering Research and Design(جلد ۱۰۹، سال ۲۰۱۶، صفحات ۵۳ تا ۶۴) به چاپ رسیده است.
