تغییر در خواص حرارتی سیالاتبا افزایش نانوذره اکسید آلومینیوم

افزایش ضریب درگ و کاهش عدد ناسلت با افزایش نانوذره اکسید آلومینیوم در یک دبی و شار حرارتی ثابت
مهندس علیرضا اکبری‌نیا، کارشناس ارشد مهندسی مکانیک و عضو هیئت علمی مرکز بین‌المللی پژوهشی علوم و فناوری پیشرفته ماهان، با راهنمایی دکتر امین بهزادمهر در دانشگاه سیستان و بلوچستان پژوهشی با عنوان – بررسی عددی جریان نانو سیال در لوله‌های خمیده افقی بر ضریب درگ اصطکاکی و عدد ناسلت – انجام داده‌است.

پدیده‌های انتقال؛ شامل انتقال جرم، حرارت و مومنتوم موضوع اصلی فرآیندهای شیمیایی است. در این میان انتقال حرارت، پدیده‌ای مهم و کاربردی در اکثر صنایع است به طوریکه راندمان انتقال حرارت، تعیین‌کننده راندمان بسیاری از فرایندها می‌باشد. تاکنون تلاش‌های زیادی برای افزایش مقدار انتقال حرارت صورت گرفته‌است که از آن جمله می‌توان به ساخت پره‌ها با سطوح گوناگون و بهینه، یافتن راه‌هایی برای ایجاد آشفتگی در محیط و. . . اشاره کرد. با حضور و پیشرفت فناوری‌نانو، افزودن نانوذرات به حلال و تشکیل یک نانو سیال، به عنوان ایده‌ای نو در جهت افزایش مقدار حرارت انتقالی مطرح شده‌است. برای نمونه وجود نانوذره اکسید آلومینیوم در آب، فاکتورهای مرتبط با انتقال حرارت مانند عدد ناسلت و ضریب درگ اصطکاکی را به طور قابل توجهی تغییر می‌دهد.

مهندس علیرضا اکبری‌نیا، کارشناس ارشد مهندسی مکانیک و عضو هیئت علمی مرکز بین‌المللی پژوهشی علوم و فناوری پیشرفته ماهان، با راهنمایی دکتر امین بهزادمهر در دانشگاه سیستان و بلوچستان پژوهشی با عنوان “بررسی عددی جریان نانو سیال در لوله‌های خمیده افقی بر ضریب درگ اصطکاکی و عدد ناسلت” انجام داده‌است.

اکبری‌نیا در توضیح نحوه فعالیت گفت: “در این پژوهش رفتار نانوسیالی متشکل از نانوذره اکسید آلومینیوم در آب شبیه‌سازی شده‌است. برای این منظور جریان نانو سیال را همگن فرض شده و رفتار آن را با استفاده از معادلات گسسته مدل گردیده‌است. نتایج حاکی از آن است که در یک دبی و شار حرارتی ثابت با افزایش نانوذره اکسید آلومینیوم ضریب درگ اصطکاکی افزایش و عدد ناسلت کاهش می‌یابد”.

وی ضمن بیان اینکه پژوهش صرفاً محاسباتی- شبیه‌سازی بوده و نمونه آزمایشی بررسی نشده اضافه کرد: “درصورت وجود حمایت کافی‌ از سوی سازمان‌ها و ارگان‌های ذی‌ربط و تولید این نانوسیال در مقیاس صنعتی شاهد تحولی بزرگ در بخش‌های مختلف صنایع راهبردی خواهیم بود”.

جزئیات این طرح ‌‌‌که از حمایت‌های تشویقی ستاد بهره‌مند شده در مجله بین‌المللی Heat and Fluid Flow (جلد ۲۹، صفحات ۲۴۱-۲۲۹، سال ۲۰۰۸) منتشر شده‌است.