بهبود عملکرد رادیاتورها به کمک نانوسیالات

محققان دانشگاه‌های فردوسی مشهد و مالایای مالزی در یک طرح مشترک آزمایشگاهی، موفق به تولید یک مایع حاوی نانوذرات شدند که می‌توان از آن به‌عنوان خنک‌کننده‌ موتور خودرو در رادیاتور استفاده کرد و کارایی و عملکرد خنک‌کنندگی آن را بهبود بخشید.

به گزارش ایرنا از ستاد ویژه توسعه نانو ریاست جمهوری، انتقال حرارت یکی از مسائل مهم در بسیاری از صنایع از جمله صنایع نفت و گاز، صنایع تولید انرژی، صنایع غذایی و صنایع هسته‌ای به شمار می‌رود. در بین صنایع مختلف، صنعت خودروسازی به دلیل درآمدهای قابل توجه، یکی از مهم‌ترین بخش‌های اقتصاد محسوب می‌شود و پیشرفت در این صنعت بر صنایع دیگر نیز تاثیرگذار است.

یکی از اهداف اساسی صنعت خودروسازی، دستیابی به موتورهایی با بازدهی بالاتر است. افزایش بازدهی حرارتی رادیاتورها می‌تواند راه رسیدن به هدف مذکور را هموار کند. تاکنون رویکردهای متفاوتی از جمله بهینه‌سازی ابعاد رادیاتورها، اضافه کردن فن‌های بیشتر، و استفاده از کانال‌های میکرونی جهت بهبود عملکرد رادیاتورها مورد استفاده و ارزیابی قرار گرفته‌ است.

مهندس مهدی شنبدی در خصوص اهداف دنبال شده در این طرح گفت: در این تحقیق سیالی جدید با هدایت حرارتی بالا به‌منظور استفاده در سیستم خنک‌کننده‌ خودرو سنتز شده است. این سیال دارای پایه‌ای از خانواده نانوساختارهای کربنی است.

وی در ادامه افزود: استفاده از این نانوسیال در سیستم خنک‌کننده‌ موتور خودرو موجب بهبود عملکرد و افزایش بازدهی موتور خودرو می‌شود. این امر کاهش هزینه‌ مربوط به مصرف انرژی را دنبال می‌کند. به‌علاوه تولید این نانوسیال با استفاده از روشی ساده و کم‌هزینه صورت گرفته است.

گرافن به دلیل خواص ترموفیزیکی خوب خود از جمله هدایت حرارتی بالا می‌تواند جهت افزایش ضریب انتقال حرارت سیالات مورد استفاده قرار گیرد. اما یکی از معایب گرافن که کاربرد آن را با محدودیت مواجه کرده عدم تمایل به پراکندگی همگن در فاز مایع است. بدین معنی که نانوصفحات گرافن تمایل زیادی به اتصال به یکدیگر از خود نشان می‌دهند. ازاین‌رو در این طرح با جانشینی نیتروژن به جای کربن در ساختار گرافن از به هم چسبیدگی این نانوصفحات ممانعت شده و یک سیال که قابلیت بالایی در خنک کردن موتور دارد جایگزین آن شده است.