سنتز نانوسیال خنک‌کننده از کاه برنج

دوشنبه 3 دی 1397 - 12:41
کد مطلب: 990711
1

پژوهشگران دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف‌آباد با استفاده از کاه برنج، نانوذرات سیلیکا سنتز کرده و از نانوماده‌ سنتز شده جهت تولید نانوسیال خنک‌کننده بهره بردند. این نانوسیال را می‌توان در مبدل‌های حرارتی موجود در صنایع پالایشگاهی مورد استفاده قرار داد.

به گزارش گروه علم و فناوری ایسکانیوز، مبدل‌های حرارتی بخش مهمی از صنایع مختلف را تشکیل می‌دهند. وظیفه‌ آن‌ها انتقال گرما از محیطی به محیط دیگر و خنک‌سازی تجهیزات گرمازاست. سیال موجود در مبدل نقش اصلی را در آن بازی می‌کند. هر چه سیال دارای ضریب انتقال حرارت بالاتری باشد، کارایی مبدل حرارتی و متعاقب آن کارایی تجهیزات افزایش می‌یابد. محققان دانشگاه آزاد واحد نجف‌آباد تلاش کردند ضمن سنتز نانوذرات سیلیکا از کاه برنج، از آن‌ها جهت افزایش ضریب انتقال حرارت سیال موجود در مبدل‌های حرارتی استفاده کنند.

رامین رنجبرزاده- محقق طرح- ضمن تأکید بر لزوم افزایش کارایی سامانه‌های حرارتی به‌عنوان یکی از ضروری‌ترین نیازهای صنایع مختلف کشور، در خصوص اقدامات صورت گرفته در این پژوهش گفت: «در طرح حاضر ما با سنتز نانوذرات سیلیکا از یک منبع طبیعی تلاش کردیم با پایدار کردن این نانوذرات در آب یک نانوسیال با ضریب انتقال حرارت مطلوب تولید کنیم.»

وی در ادامه افزود: «انجام این طرح از دو منظر می‌تواند حائز اهمیت باشد: اول اینکه نانوذرات از یک منبع طبیعی ارزان‌قیمت و با استفاده از یک فرایند دوست دار محیط‌زیست سنتز شده‌اند. از سوی دیگر استفاده از این نانوسیال به‌عنوان واسط انتقال حرارت در مبدل‌های حرارتی می‌تواند موجب افزایش کارایی و عمر تجهیزات مربوطه و کاهش رسوبات و همچنین کاهش حجم و هزینه‌ ساخت سامانه‌های حرارتی شود.»

به گفته‌ی این محقق، حضور نانوذرات سیلیکا می‌تواند از چند طریق موجب بهبود انتقال حرارت سیال شود. ایجاد پدیده‌ی فیزیکی حرکت براونی در سیال، ایجاد یک سیال دوفازی و همچنین افزایش اندرکنش بین نانوذرات با افزایش دما از جمله اثرات ناشی از حضور نانوذرات سیلیکا در آب محسوب می‌شوند.

رنجبرزاده مراحل انجام طرح را این‌گونه تشریح کرد: «در گام اول نانوذرات سیلیکا از کاه برنج سنتز شد، در ادامه ساختار اتمی و مورفولوژی سطحی نانوذرات سنتز شده مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله‌ بعد نانوسیال متشکل از آب و نانوذرات سیلیکا طی یک فرآیند دومرحله‌ای تولید شد و در نهایت از حیث قابلیت انتقال حرارت و همچنین پایداری نانوذرات در آب طی یک بازه‌ زمانی شش‌ماهه ارزیابی شد.»

بررسی ضریب انتقال حرارت نانوسیال با درصدهای مختلف حضور نانوذرات سیلیکا بیانگر این مطلب است که حضور 3درصد حجمی سیلیکا در نانوسیال موجب افزایش ضریب انتقال حرارت سیال به میزان 38.2درصد می‌گردد.

این تحقیقات حاصل تلاش‌های مهندس رامین رنجبرزاده و علی مرادی کازرونی- دانش‌آموختگان مقطع کارشناسی ارشد دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف‌آباد- دکتر مسعود افرند- عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف‌آباد- و رضا بختیاری- دانشجوی مقطع دکتری این دانشگاه- است. امین اسدی- دانشجوی مقطع دکتری دانشگاه آلبورگ دانمارک- نیز در انجام این طرح همکاری داشته است. نتایج این کار در مجله‌ Journal of Cleaner Production با ضریب تأثیر 5.651 (جلد 206، سال 2019، صفحات 1089 تا 1100) منتشر شده‌است.

انتهای پیام/

169 / 159

نظرات

1- لطفا نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.
2- نظرات حاوی مطالب توهین‌آمیز یا بی‌احترامی به اشخاص، قومیت‌ها، عقاید دیگران و مغایر با قوانین کشور منتشر نمی‌شود.
3- نظرات پس از تایید منتشر می‌شود.

ایسکاTV

اخبار پر بازدید

آخرین اخبار