بررسی تجربی جوشش استخری نانوسیال اکسید مس روی سطح تخت مسی و اندازه گیری شار حرارت بحرانی

Abstract

پدیده جوشش به دلیل بزرگتر بودن حرارت نهان تبخیر نسبت به حرارت محسوس و در نتیجه نرخ انتقال حرارت بالا، یکی از پرکاربردترین فرآیند‌های انتقال حرارت در صنعت به شمار می‌رود. اما استفاده از فرایند جوشش در شار حرارتی بالا محدودیت‌ امکان وقوع جوشش فیلمی در نقطه شار حرارت بحرانی را دارد. در سال‌های اخیر مطالعات زیادی در زمینه جوشش استخری نانوسیال برای افزایش شار حرارت بحرانی انجام‌شده و بعضاً نتایج متناقضی در این مورد ارائه‌ شده است. این پژوهش باهدف درک رفتار نانوسیال و تأثیر نانوپوشش ایجادشده در طی فرآیند انتقال حرارت جوشش استخری بر شار حرارت بحرانی انجام شده است. بنابراین از ترکیب نانوذرات اکسید مس/آب با اندازه نانوذرات nm 40 و غلظت‌های (mg/L) 1-1000 و هیتر مسی با سطح تخت و قطر 10 mm و زبری سطح nm 5/7 استفاده شده است. اندازه‌گیری شار حرارت بحرانی در غلظت‌های مختلف نانوسیال نشان داد که شار حرارت بحرانی با افزایش غلظت تا 100 mg/L حداکثر به میزان % 92 نسبت به آب دیونیزه افزایش می‌یابد. بعد از جوشش نانوسیال، برای بررسی خواص سطوح و نانوپوشش ایجاد شده روی سطح، اندازه‌گیری‌های AFM ،SEM و اندازه‌گیری زاویه تماس سطح روی نمونه‌ها انجام شده است. نتایج نشان‌دهنده تأثیر مثبت زبری و اثر منفی افزایش ضخامت بر افزایش شار حرارت بحرانی می‌باشد.