بهبود عملکرد مبدل‌های حرارتی به کمک نانوسیالات
مبدل‌های حرارتی تجهیزاتی هستند که به منظور انتقال بهینه حرارت از یک محیط به محیط دیگر به کار می‌روند. این تجهیزات، حرارت را بین دو یا چند جریان سیال منتقل می‌کنند.مبدل‌های حرارتی در صنایع مختلفی از جمله صنایع نیروگاهی، تهویه مطبوع و صنایع نفت و گاز مورد استفاده قرار می‌گیرند. نقش اصلی در مبدل‌ها بر عهده سیال جاری در آنها است. بهینه سازی خواص انتقال حرارت این سیالات می‌تواند گام مهم در جهت بهینه سازی عملکرد مبدل حرارتی و در نهایت افزایش بهره‌وری در صنایع شود.
دکتر مرتضی خوشوقت علی‌آبادی عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود از اجرای مطالعاتی در این زمینه خبر داد و گفت: امروزه، موضوع کاهش یا بهینه سازی مصرف انرژی با توجه به رو به اتمام بودن منابع سوخت‌های فسیلی بسیار حائز اهمیت است.
وی ادامه داد: از این رو طراحان مبدل‌های حرارتی بر این باور هستند که می‌توان با اعمال تغییراتی هر چند کوچک، مصرف انرژی در این تجهیزات را به شکل قابل توجهی کاهش داد. در این راستا، بهبود عملکرد حرارتی-هیدرولیکی نانو سیالات فلزی به عنوان سیال مورد استفاده در مبدل‌های حرارتی با مسیر مارپیچ، هدف اصلی این پژوهش بوده است.
علی آبادی با بیان این که با بهبود عملکرد مبدل حرارتی، امکان کوچک‌سازی ابعاد و در نتیجه کاهش هزینه‌های تولید آن فراهم می‌آید، ادامه داد: این موضوع منجر به کاهش در مصرف سوخت و حفاظت بهتر از محیط زیست خواهد شد.
عضو هیات علمی دانشگاه آزاد واحد شاهرود در خصوص نانوذرات به‌کار رفته در این نانوسیالات افزود: در این مطالعه عملکرد سه نانوسیال فلزی مس/آب، آهن/آب و نقره/آب درون مبدل حرارتی همزن‌دار با مسیر جریان مارپیچی مورد مطالعه قرار گرفته و عملکرد آنها با سیال آب مقایسه شده است.
به گفته وی استفاده از این نانوذرات فلزی در آب موجب افزایش قابل‌توجه هدایت حرارتی و در نتیجه بهبود کارایی و بازدهی مبدل حرارتی شده است.
وی با اشاره به نتایج به دست آمده، خاطرنشان کرد: بر اساس نتایج به دست آمده از آزمایش‌ها، در شرایط کاری یکسان، نانوسیال مس/آب عملکرد حرارتی بهتری در مقایسه با نانوسیالات دیگر دارد. همچنین افزایش دور همزن موجب بهبود عملکرد مبدل حرارتی در زمان استفاده از نانوسیالات شده است.
محقق این طرح یادآور شد: از نتایج این طرح می‌توان در لوله‌های غیرمستقیم موجود در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، تهویه مطبوع، خودروسازی و صنایع غذایی استفاده کرد.
این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر مرتضی خوشوقت علی‌آبادی، مهندس امید سرتیپ زاده و دکتر مجید سلامی اعضای هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود مهندس مجید نوری دانشجوی کارشناسی ارشد این دانشگاه است و نتایج این تحقیقات در مجله" Chemical Engineering Research and Design " منتشر شد.
No tags for this post.
