دانلود مقالات ISI درباره نانو سیال + ترجمه فارسی

نانو سیال(به انگلیسی: Nanofluid) که از توزیع ذرات با ابعاد نانو در سیالات معمولی حاصل می‌شوند، نسل جدیدی از سیالات با پتانسیل بسیار زیاد در کاردبرهای صنعتی هستند. اندازه ذرات مورداستفاده در نانو سیالات از ۱ نانومتر تا ۱۰۰ نانومتر می‌باشد. این ذرات از جنس ذرات فلزی همچون مس (Cu)، نقره (Silver) و. . . و یااکسید فلزی همچون آلومینیوم اکسید (Al2O۳)، اکسید مس (CuO) و. . . هستند. سیالات متداولی که در زمینه انتقال حرارت استفاده می‌شوند ضریب هدایت حرارتی پایینی دارند. ذرات نانو به دلیل بالا بودن ضریب هدایتی شان با توزیع در سیال پایه باعث افزایش ضریب هدایت حرارتی سیال که یکی از پارامترهای اساسی انتقال حرارت محسوب می‌شود، می‌گردند. نانوسیالات نسل جدیدی از سیالات با پتانسیل بسیار زیاد در کاردبرهای صنعتی هستند. در نانوسیالات به‌علت کوچک بودن ذرات به مقدار زیادی خوردگی، ناخالصی و مشکلات افت فشار کاهش پیدا کرده و پایداری سیالات در مقابل رسوب‌گذاری بهبود چشمگیری یافت. به‌طور کلی دو روش عمده برای ساخت نانوسیال توضیح داده شد، در روش دو مرحله‌ای، پس از تهیه نانوذرات آنها را به سیال اضافه می‌کنند که ممکن است در این فاصله زمانی ذرات به یکدیگر بچسبند. در روش یک مرحله‌ای نانوذرات در سیال حامل مورد نظر سنتز می‌شوند. اگلومره شدن نانوذرات در نانوسیال، باعث ته‌نشینی و گرفته شدن میکروکانال‌ها و کاهش خواص فیزیکی نانوسیال می‌شود لذا بسیار مهم است که نانوسیال از پایداری مطلوبی برخوردار باشد. بر اساس نظریه DLVO پایداری نانوذرات در سیال، از برآیند نیروهای جاذبه و دافعه، محاسبه می‌شود. عمده‌ترین روش‌های افزایش پایداری نانوسیال، افزودن سورفکتنت‌ها، تنظیم pH و استفاده از دستگاه‌های اولتراسونیک است. برای بررسی پایداری نانوسیال روش‌های متعددی وجود دارد که عمده‌ترین آنها روش آنالیز پتانسیل زتا و طیف‌سنجی جذبی فرابنفش- مرئی است. مفهوم نانوسیال، سوسپانسیون‌های حاوی ذرات نانو، مواد فلزی و غیر فلزی را شامل می‌شود. نانوسیالات پتانسیل‌های بسیار زیادی در محیط‌‌ها و شرایط متفاوت دارند که باعث شده اهمیت به‌سزایی در صنایع و تأسیسات داشته باشند. به‌عنوان مثال، سیالات متداولی که در زمینه انتقال حرارت استفاده می‌شوند ضریب هدایت حرارتی پایینی دارند. ذرات نانو به‌دلیل بالا بودن ضریب هدایتی‌شان با توزیع در سیال پایه باعث افزایش ضریب هدایت حرارتی سیال، که یکی از پارامترهای اساسی انتقال حرارت محسوب می‌شود، می‌گردند. در این مقاله سعی بر این است تا روش‌ها و کاربردهای گوناگون نانوسیالات به‌طور مختصر شرح داده شوند. نانوسیال دارای دو جزء اصلی است: الف) سیال پایه: منظور آن سیالی است که به آن نانوذرات افزوده می‌شود که معمولاً سیال پایه یکی از انواع سیالات حامل انرژی مثل آب- اتیلن گلیکول و روغن موتور است. ب) ذرات نانو: که می‌تواند از انواع نانوذرات اکسید آلومینیوم یا اکسید مس بوده یا نانوذرات فلزی مانند مس باشند. همچنین نانولوله‌های کربنی از این جمله‌اند. به‌طور عمده 2 روش برای تولید نانوسیالات متصور است: در دو مرحله: پس از تهیه نانوذرات آن را به سیال اضافه کنند که در این روش ممکن است در این فاصله زمانی ذرات به یکدیگر بچسبند. در یک مرحله: ترکیب هم‌زمان سیال با نانوذرات (در حین تولید نانوذرات) نانوسیالات مخلوط ساده‌ای از مایع و ذرات جامد نیستند بلکه نانوذرات به‌علت فعالیت سطح بالایی که دارند تمایل به اگلومره شدن دارند و این اگلومره شدن باعث ته‌نشینی و گرفته شدن میکروکانال‌ها و کاهش خواص فیزیکی نانوسیال می‌شود. بنابراین باید به پایداری نانوسیال، به‌صورت جدی توجه شود. مهم‌ترین عوامل تأثیرگذار در پایداری نانوسیالات عبارتند از: غلظت نانوذرات، پخش‌کننده‌ها، ویسکوزیته سیال، مقدار pH، نوع نانوذرات، قطر نانوذرات و زمان اولتراسونیک. پایداری یک نانوسیال ارتباط مستقیمی با خواص الکتروکینتیکی آن دارد. به این‌صورت که اگر در سطح نانوذرات چگالی بار زیاد باشد، به‌علت نیروی دافعه الکتروستاتیکی، نانوذرات در سیال پایدار خواهند بود. بنابراین می‌توان با تنظیم pH نانوسیال، به پایداری مطلوب رسید. ذراتی که در تحقیقات قدیمی به سیالات افزوده می‌شد دارای اندازه‌های میکرومتری بودند. این ذرات پایداری لازم در سوسپانسیون را نداشته و به سرعت ته‌نشین می‌شوند. همین امر سبب می‌شود که مجاری عبور سیال به سرعت مسدود گردد. در حالی که ذرات با اندازه نانو، تشکیل سوسپانسیون‌های بسیار پایدارتری داده و پائین بودن سرعت ته‌نشینی آنها سبب می‌گردد که مشکل گرفتگی و انسداد مجاری به حداقل برسد.