مطالعه‌ی تجربی شار حرارت بحرانی نانو سیال‌ها در جوشش استخری

استفاده از نانو سیال‌­ها برای افزایش حاشیه‌­ی ایمنی سیستم­‌های حرارتی با شار حرارتی بالا مانند نیروگاه­‌های هسته­‌ای، از طریق بالا بردن شار حرارت بحرانی (CHF) اخیراً مورد توجه بسیاری از پژوهش‌گران قرار گرفته است. در این پژوهش، آزمایش جوشش استخری نانو سیال­‌های 2SiO، 2TiO، 3O2Al در غلظت‌­های مختلف با استفاده از سیم نیکل- کرم به قطر mm 0.2 در فشار اتمسفری انجام گرفت. مقایسه‌­ی شار حرارت بحرانی نانو سیال­‌ها نشان داد که در نانو سیال SiO2 با افزایش غلظت به میزان 0.05% وزنی، شار حرارت بحرانی نسبت به آب خالص به میزان قابل توجهی (56%) افزایش می‌­یابد. تصاویر میکروسکوپی بعد از آزمایش نشان داد که در فرایند جوشش استخری، پوششی از نانوذرات SiO2 بر روی سیم ایجاد می­‌شود. هم­چنین نتایج آزمایش آب خالص و سیم­‌های پوشش داده شده با نانوذرات در غلظت­‌های مختلف از SiO2، نشان داد که علت اصلی افزایش شار حرارت بحرانی نانو سیال می‌­تواند تغییرات میکروساختاری باشد که به وسیله­‌ی پوشش نانوذرات SiO2 بر روی سطح سیم تشکیل می­‌شوند.