به گزارش شانا به نقل از پژوهشگاه صنعت نفت، مشکل عمده سیالات متداولی مانند آب، اتیلن گلیکول و انواع روغن که در سال‌های متمادی به‌عنوان سیال عامل انتقال حرارت در صنعت استفاده شده‌اند، قدرت انتقال حرارت کم آنها است که سبب پایین ماندن نرخ انتقال حرارت می‌شود، از این رو بخش صنعت نیازمند نانوسیالات حرارتی پایدار با قابلیت انتقال حرارت (هدایت و جابه‌جایی) بالاتر است. روش‌های متداول برای بالا بردن انتقال حرارت بیشتر با افزایش سطح روبه‌رو هستند که محدودیت‌هایی را برای سامانه‌های مکانیکی ایجاد می‌کند، بنابراین توسعه سیالات حرارتی با توانایی انتقال حرارت بالاتر می‌تواند راهگشا باشد.
از اساس نانوسیالات مخلوط‌های جامد - مایعی هستند که از پراکنده‌سازی ذرات جامد با اندازه کمتر از ۱۰۰ نانومتر درون یک سیال پایه به‌دست می‌آیند. به‌صورت تئوریک مشخص شده است هرچقدر ذرات کوچک‌تر باشند سطح انتقال حرارت آنها بیشتر می‌شود، به‌طوری که برای ذره‌ای با قطر ۱۰ نانومتر نسبت سطح به حجم آن ۱۰۰۰ برابر ذره‌ای به قطر ۱۰ میکرومتر است، در نتیجه بازده حرارتی ذرات معلق که تابعی از سطح انتقال حرارت است، با کاهش اندازه ذرات افزایش می‌یابد.
البته باید توجه داشت که استفاده از نانوذرات در غلظت‌های بالا و استفاده از سورفکتانت‌های شیمیایی برای پایدارسازی از یک سو سبب آثار عکس بر عملکرد نانوسیال و آسیب‌رسانی به سیستم‌های مکانیکی می‌شود و از سوی دیگر با افزایش نسبتاً زیاد هزینه‌ها، صرفه اقتصادی به همراه نخواهد داشت.
این گزارش می‌افزاید با توجه به دستیابی پژوهشگاه صنعت نفت به دانش فنی بومی، استفاده از نانوسیالات در مبدل‌ها و برج‌های خنک‌کننده در سیکل‌های بسته انتقال حرارت امکان‌پذیر است که پس از تولید نانوسیال در مقیاس نیمه‌صنعتی و انجام آزمون‌های مربوطه، تولید صنعتی برای استفاده در نیروگاه‌ها انجام می‌شود.
بر این اساس پروژه مشترکی میان پژوهشگاه صنعت نفت و پژوهشگاه نیرو به‌منظور به‌کارگیری نانوسیالات انتقال حرارت در نیروگاه‌های کشور در دست اجرا است که سبب افزایش بازدهی و بالا رفتن ظرفیت تولید برق می‌شود. این پروژه که از ۱۵ فروردین‌ماه امسال آغاز به‌کار کرده، دارای کاربردهای مختلفی است که می‌توان به تولید صنعتی نانوسیالات مبدل‌های حرارتی با قابلیت بهبود حداقل ۱۵ درصدی انتقال حرارت، کاهش خوردگی و کاهش انتشار آلاینده‌های زیست محیطی اشاره کرد.
نظر شما