ارزیابی تاثیر پارامتر های عملیاتی بر هدایت حرارتی نانو سیالات حاوی نانو ذرات sic, mgo در جهت افزایش ایمنی فرایندهای داغ

زمینه و هدف: افزایش انرژی در صنایع فرایندی با خطراتی همچون انفجار، حریق و ... همراه است. با توجه به این موضوع،سیالات دارای خاصیت رسانش حرارتی، نقشی حیاتی در انتقال حرارت در صنایع ایفا می کنند. این سیالات میزان کارآمدیسیستم را در میزان کاهش انرژی و در نتیجه افزایش ایمنی در فرایند تعیین می کنند. با این حال، عملکرد این سیستمحفاظتی بدلیل رسانش کم سیالات با محدودیت همراه است. با توجه به این محدودیت، نانوسیالات یکی از پرطرفدارترین مواددر حیطه انتقال حرارت محسوب می شوند که از افزودن نانوذرات به یک سیال زمینه تولید می گردند. افزودن این نانوذراتموجب افزایش رسانش حرارتی سیال زمینه می گردد. هدف مطالعه: مطالعه حاضر به منظور بررسی میزان افزایش انتقالحرارت در نانوسیالات Sic/EG و MgO/EG با بهینه سازی پارامترهای تاثیرگذار شامل کسر حجمی، PH و گرما انجام گرفته است.مواد و روش ها: نانوسیالات مورد مطالعه با افزودن نانوذرات MgO و Sic به سیال اتیلن گلیکول با کسر حجمی (0/02%، 0/11، 0/2)ساخته شد. میزان PH سیال اعداد 5، 7، 9، 11 و میزان درجه حرارت 25، 30، 35، 40 و 45 و 40 درجه سانتی گراد تعیین شد. از PVP به عنوان عامل پخش کننده نانوذره در سیال و از HCl و NaOH جهت تنظیم PH استفاده گردید. ارزیابیرسانش حرارتی این نانوسیالات با دستگاه آنالیز حرارتی (KD2-Pro thermal analyzer) انجام شد.یافته ها: نتایج به دست آمده نشان داد که افزایش رسانش حرارتی به میزان 56/25 درصد در نانوسیال Sic/EG و 54/77درصد در نانوسیال MgO/EG در شرایطی با کسر حجمی 0/2% در PH=11 و دمای 45 درجه سانتی گراد نسبت به سیالزمینه قابل دسترسی است.نتیجه گیری: با افزایش PH میزان پایداری نانوسیال افزایش یافته و در نهایت رسانش حرارتی بیشتر می شود. از طرفی باتوجه به تاثیر نانوذرات در افزایش رسانش، با افزایش کسرحجمی نانوذرات این خاصیت در نانوسیال افزایش پیدا کرد. همچنینبا افزایش دما از 25 تا 45 درجه سانتی گراد میزان جنبش ذرات (حرکت براونین) افزایش و در نهایت میزان رسانش حرارتینانوسیال افزایش می یابد. از نتایج مطالعه حاصل می توان در کاهش ریسک و خطرات موجود در فرایند های گرم از طریقافزایش رسانش حرارتی سیالات بهره گرفت.

Keywords:

, SiC , MgO , نانوذره , نانوسیال , ایمنی فرایندی