اثر اندازه و فاز بر ضریب هدایت حرارتی نانوسیال –〖tio〗_2 پایه آبی

نانوسیال ، از توزیع و پخش ذرات در ابعاد 1 تا nm100 در سیال های پایه مثل آب، روغن و اتیلن گلیکول حاصل می شود. نانوسیال ها به دلایل نانو پخش ذرات در سیال پایه باعث افزایش ضریب هدایت حرارتی (k) نسبت به سیال های معمولی مانند آب ، روغن و اتیلن گلیکول می شوند. جیمز کلرک مکسول با اضافه کردن ذرات میلی متری یا میکرومتری و با پراکنده ساختن آن در سیال های متداول روشی جهت محاسبه ی ضریب هدایت حرارتی موثر سوسپانسیون ارائه نمود]1[. پس از آن این روش به وسیله ی همیلتون و کراسر مورد بررسی قرار گرفت و برای ذرات با اشکال و ترکیبات مختلف به کار گرفته شد]2[.نتایج به دست آمده از این تحقیق ها حاکی از آن بود که هیچ کدام از آن ها موفق به پیش بینی ضریب هدایت حرارتی افزایش یافته نانو سیال نشدند زیرا این مدل ها وابسته به اندازه ی ذرات نمی شدند و ذرات با اندازه های میلیمتری یا میکرومتری باعث مشکلات زیادی می شدند مهمترین آن ها ته نشینی سریع ذرات بود که نه تنها باعث افزایش ضریب هدایت حرارتی نمی شد، بلکه باعث کاهش ضریب هدایت حرارتی و اختلال در ظرفیت انتقال حرکت سیال می گردد. در راستای توضیح های ذکر شده، دانشمندان از فناوری نانو جهت رفع نقایص سیال حاوی ذرات با اندازه میکرو و میلی متر و دستیابی سیال مطلوب با ویژگی های مورد نظر، استفاده کردند، در این راستا، فناوری نانوسیال ها به عنوان نسل جدیدی از انتقال دهنده حرارت مورد توجه قرار گرفت.اصطلاح نانوسیال برای نخستین بار توسط چوی معرفی شد ]3[ و به اصلاح و بهبود ضریب هدایت حرارتی سیال ها با اضافه کردن ذراتی به اندازه نانو اقدام نمود. ایستمن ]4[، با اندازه گیری ضریب هدایت حرارتی نانوسیال cu با سیال های پایه ی آب و اتیلن گلیکول با اندازه ی نانو ذرات nm100 و nm 100 اعداد w/m.k 6/0 وw/m.k 41/ 1 را برای ضریب هدایت حرارتی به دست آورد در ادامه چوی ]5[ با اندازه گیری ضریب هدایت نانوسیال 〖al〗_2 o_3 پایه آبی با اندازه ذرات nm50 و مقدارw/m.k 08/ 1را برای ضریب هدایت حرارتی به دست آورد. در ادامه تحقیقی توسط مرشد و همکاران ]5[، برای محاسبه ی ضریب هدایت حرارتی tio_2 پایه آبی انجام شد. نتایج افزایش 33% برای ضریب هدایت حرارتی در غلظت 5% را نشان داد. در ادامه و کسلر]6[-، با اندازه گیری ضریب هدایت حرارتی نانوسیال au با اندازه ی متوسط ذرات nm70 عدد 21% و برای نانوسیال cuo با اندازه متوسط ذرات nm 36 افزایش 12% و tio2 با اندازه متوسط nm15، افزایش 30% را برای ضریب هدایت حرارتی نسبت به سیال پایه آبی را بدست آورد .