شبیه‌سازی رسانش حرارتی فوق‌العاده‌‌ی نانوسیالات

محققان ایرانی با همکاری دانشگاه آبرن در آمریکا، طی یک شبیه‌سازی عددی، نشان‌دادند که افزودن نانوذرات به محلول‌هایی که قابلیت تغییر حالت دارند، موجب افزایش رسانایی حرارتی و همچنین کاهش گرمای نهان ذوب آنها می‌شود.

محققان ایرانی با همکاری دانشگاه آبرن در آمریکا، طی یک شبیه‌سازی عددی،
نشان‌دادند که افزودن نانوذرات به محلول‌هایی که قابلیت تغییر حالت دارند، موجب
افزایش رسانایی حرارتی و همچنین کاهش گرمای نهان ذوب آنها می‌شود.

دکتر سیدفرید حسینی‌زاده، عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، گفت:
«امروزه یکی از مسایل مهم در صنایع، مسأله‌ی انتقال حرارت در وسایل الکترونیکی
و به‌طور کلی در وسایل ذخیره‌سازی انرژی است. با افزودن نانوذرات به‌صورت
نانوسیال در نوعی از مواد خاص که قابلیت تغییر حالت دارند، می‌توان با درصد
بسیار بالایی به ذخیره‌ی انرژی بیشتر در این سیستم‌ها پرداخت که موجب صرفه‌جویی
اقتصادی بسیاری می‌شود».

وی که فارغ‌التحصیل دکتری دانشگاه صنعتی شریف در رشته هوافضاست، اظهار داشت:
«با توجه به کاربرد بسیار زیاد مواد با توانایی تغییر حالت، در ذخیره‌سازی
انرژی(به‌طور مثال در جمع‌آوری‌کننده‌های انرژی خورشیدی)، می‌توان با افزودن
نانوذرات، بازدهی جذب و دفع انرژی در این دسته از سیستم‌ها را بسیار
افزایش‌داد. به‌عنوان مثال مقدار کمی(حدود یک درصدحجمی) از نانوذرات مس یا
نانولوله‌های کربنی در اتیلن‌گلیکول یا روغن، به‌ترتیب افزایش ۴۰ و ۱۵۰درصدی را
در هدایت حرارتی این سیالات ایجادمی‌کند».

دکتر حسینی‌زاده با بیان این مطلب که این مدل‌سازی در دانشگاه آبرن آمریکا
انجام و به‌صورت پتنت نیز در این کشور ثبت‌گردیده‌است افزود: «بررسی عددی تأثیر
نانوذرات در مواد تغییر حالت دهنده، در یک محفظه‌ی بسته در حالت دوبعدی، برای
حالت فیزیکی جریان جابجایی آزاد و مخلوطی از سیال آب و نانوذرات مس، با
نرم‌افزار فلوئنت صورت‌گرفته‌است».

جزئیات این پژوهش که با راهنمایی دکتر جیحون‌محمد خدادادی از دانشگاه آبرن
آمریکا انجام‌شده‌است، در مجله‌ی International Communications in Heat and
Mass Transfer(شماره ۳۴، صفحات ۵۴۳-۵۳۴، سال ۲۰۰۷) منتشرشده‌است.