بررسی تجربی اثرات حضور و نشست نانو ذرات آلومینا بر مشخصه های انتقال حرارت جوشش هسته زایی

در این مقاله انتقال حرارت جوشش استخری نانو سیال آب – آلومینا با غلظت حجمی %0.1 در دمای اشباع به صورت آزمایشگاهی بررسی شده است. به همین منظور یک دستگاه آزمایشگاهی طراحی و ساخته شد. قطعه مورد آزمایش یک سطح استوانه ای از جنس مس و با زبری متوسط 0.25 میکرومتر میباشد. این آزمایش برای بررسی اثر حضور و نشست نانو ذرات بر روی سطح زبر شده مس انجام گرفته است. نتایج نشان دادند که با افزودن ذرات نانو به سیال پایه آب خالص، ضریب انتقال حرارت و شار حرارتی افزایش یافته است و مشاهده شده است که با کاهش زاویه برخورد سیال و سطح به سبب آب دوست شدن و متخلخل شدن سطح جوشش سیال پایه ی بیشتری به درون بافت اسفنجی سطح نفوذ کرده و باعث تغذیه بیشتر سایت ها و مراکز تولید حباب می-شوند. همچنین با پوشش دادن لایه نازکی از نانو ذرات بر روی سطح توسط جوشش نانو سیال، هرچند که سطح متخلخل تولید شده فوق آب دوست بوده است اما به دلیل عدم حضور نانو ذرات فلزی در سیال پایه نمیتوان به میزان بالای ضریب انتقال حرارت و شار حرارتی در صورت عدم حضور نانو سیال دست یافت. اما میتوان سطحی با کارایی بالا که مناسب برای فرآیندهای صنعتی و بلند مدت میباشد، تولید کرد. که در شارهای حرارتی پایین شروع هسته زایی را سرعت داده و در شارهای میانه با هسته زایی بیشتر، تعداد بیشتری حباب تولید نموده و در شارهای بالای حرارتی مانع از برخورد و ادغام سریع حباب ها در یکدیگر شود.

کلیدواژه ها:

جوشش استخری ، نانو ذرات آلومینا ، نشست نانو ذرات ، ضریب انتقال حرارت ، شار حرارتی بحرانی