بررسی تاثیر استفاده از محیط متخلخل در کارایی مبدل حرارتی لوله ای در سیستم سنتز هیدروترمال جریان مداوم

Abstract

فرایندهای سنتز هیدروترمال برای ساخت اکسیدهای فلزی نانو مورد استفاده قرار می گیرند. در این فرایندها، اکسیدهای فلزی باید با سرعت مناسب دمای خود را از دست بدهند؛ زیرا در غیر این صورت بلورهای درشت ‌تر تشکیل شده که این امر به کیفیت محصول ضرر می زند. استفاده از یک مبدل حرارتی قدرتمند به این امر کمک می کند. هدف از این مقاله، در مرحله ی اول مدلسازی عددی مبدل حرارتی در سیستم سنتز هیدروترمال جریان مداوم برای کاهش دمای اکسیدهای فلزی نانو است. پس از تایید درستی نتایج عددی به کمک مقایسه ی آنها با دادههای تجربی، در مرحله ی دوم با به‌کارگیری محیط متخلخل در داخل مبدل، سعی شده است که سرعت کاهش دمای محصولات افزایش یابد که این امر در نهایت، به بهبود کیفیت محصولات منجر خواهد شد. با استفاده از محیط متخلخل در مبدل حرارتی، سرعت کاهش دمای محصولات 40% معادل با 20 درجه سلسیوس بر ثانیه افزایش می یابد و از این رو طول مبدل حرارتی مورد نیاز در این فرایند می تواند 35% کاهش پیدا کند.