fluidflow

ل و همکارانش (1999)، داس و همکارانش (2003) و لي و پترسون (2006 علاوه بر بررسي آب و اکسيد آلومينيوم نانو سيال آب و اکسيد مس را نيز بررسي کرده اند و نشان دادند که افزايش درصد حجمي نانوذرات در نانوسيال اکسيد مس نيز باعث افزايش ضريب هدايت حرارتي نانوسيال مي شود. همچنين ونگ و همکارانش (1999) نانوسيال آب و اکسيد مس را با افزايش در صد حجمي نانو ذرات تا درصد حجمي 10% مورد بررسي قرار دادند و نتايج مشابهي را بدست آوردند.

نتايح بدست آمده در مطالعات انجام شده نشان مي دهد که افزايش در صد حجمي نانوذرات در نانوسيال ها باعث افزايش ضريب هدايت حرارتي نانوسيال ها مي گردد. نکته مهم در بررسي مطالعات انجام شده اين است که در صد حجمي نانوذرات معمولا از 5 بالاتر نرفته است و تنها تعداد کمي از محققين از نانوسيالي با درصد حجمي نزديک به 10 استفاده نموده اند. زيرا با افزايش درصد حجمي نانو ذرات غلظت نانو سيال بسيار زياد مي شود و به تدريح از حالت مايع خارح مي گردد.

يکي ديگر از عوامل مهم در نحوه رفتار نانوسيال انتخاب نوع نانو ذرات مي باشد. به دليل آسان بودن ساخت و همچنين ارزان بودن نانو سيال هاي اکسيد فلزي و غير فلزي محققين معمولا از اين نوع مواد در تهيه نانوسيال استفاده مي نمايند. تعداد زيادي از فعاليت هاي تحقيقاتي که تا کنون بررسي شد از اکسيد مس يا اکسيد آلومينيوم استفاده کرده بودند. زي و همکارانش (2002) نانوسيالي با استفاده از نانوذرات کربيد سيليسم تهيه کردند، و پس از بررسي به اين نتيجه رسيدند که ميزان افزايش ضريب هدايت حرارتي در اين نانوسيال مشابه نانوسيال هاي ساخته شده با اکسيد فلز مي باشد. آنها با استفاده از نانوسيال آب و  کربيد سيليسيم با درصد حجمي نزديک به 4 افزايش 20% را در ضريب هدايت حرارتي نانوسيال مشاهده کردند. ايستمن و همکارانش (2001) نانوسيال  فلزي اتيلن گليکول و مس را بررسي کردند و مشاهده کردند که اين نانوذرات با درصد حجمي حدود 6/0 باعث افزايش 14% در ضريب هدايت حرارتي مي گردند. همچنين هونگو همکارانش (2005و2006) در بررسي نانوسيال اتيلن گليکول و آهن مشاهده کردند که افزودن نانوذرات آهن با درصد حجمي 6/0 با عث افزايش ضريب هدايت حرارتي تا حدود 18% مي گردد که ميزان بيشتر از مقادير بدست آمده ار نانوسيالهاي اکسيد و يا غيرفلزي مي باشد. البته بايستي توجه داشت که ساخت اين گونه نانوذرات فلزي گران مي باشد و قسمتي از آنها در تماس با هوا به صورت اکسيد در مي آيند. چپکار و همکارانش (2006) با افزودن نانوذرات آلياژ فلزي آلومينيوم و مس با فرمول شيميايي Al₇₀Cu₃₀  در اتيلن گليکول افزايش بسيار زيادي را در ضريب هدايت حرارتي مشاهده نمودند. آنها مشاهده کردند که ضريب هدايت حرارتي اين نانوسيال با افزودن 5/2 درصد از نانوذرات آلياژ فلزي در حدود 115% نسبت اتيلن گليکول افزايش پيدا کرده است. اين مقدار بسيار بيشتر از نانوسيال هاي اکسيدفلزي مي باشد.

شکل نانوذرات نيز در افزايش ضريب هدايت حرارتي تاثير دارد. معمولا نانوذرات استفاده شده به شکل کروي مي باشند اما برخي از محققين از نانوذرات به شکل استوانه اي هم استفاده کرده اند. زي و همکارانش (2002) نانوذرات کربيد سيليسم را به دو شکل کروي و استوانه اي به آب و اتيلن گليکول افزودند و مشاهده  کردند که نانوذرات استوانه اي شکل ضريب هدايت حرارتي را بيشتر افزايش مي دهند.

آنها مشاهده کردند که ضريب هدايت حرارتي براي نانوسيال هاي ساخته شده از نانوذرات استوانه اي حدود 10 درصد بيشتر از نانوسيال هاي ساخته شده از نانوذرات کروي مي باشد. مرشد و همکارانش (2005) نتايج مشابهي را براي نانوذرات اکسيد تيتانيوم در آب بدست آوردند. نتايج آنها نيز نشان مي دهد که استفاده از نانو ذرات استوانه اي شکل مناسبتر مي باشد. البته بايستي توجه کرد که در حال حاضر نانوذرات کروي شکل بيشتر و با قيمت ارزانتر در دسترس مي باشند.

زيو همکارانش (2002) اثر نوع سيال پايه را بر روي ضريب هدايت حرارتي نانو سيال بررسي نمودند. آنها نانوسيال هايي با استفاده از آب، اتيلن گليکول و روغن پمپ را که به آنها نانوذرات اکسيد آلومينيوم افزوده شده بود مورد بررسي قرار دادند. آنها نتيجه گرفتند که درصد افزايش ضريب هدايت حرارتي براي نانو سيالي که از سيال پايه ضعيف تر (ضريب هدايت حرارتي کوچکتر) ساخته شده بيشتر مي باشد. اين مساله بسيار مطلوب مي باشد زيرا افزايش ضريب هدايت حرارتي معمولا در سيالي با ضريب هدايت حرارتي کوچک مورد نياز مي باشد.

اگرچه بسيار ي از محققين اثر دما بر روي افزايش ضريب هدايت حرارتي نانوسيال را در نظر ئگرفته اند اما مطالعات اخير نشان مي دهد که دماي نانوسيال اثر بسيار مهمي بر روي خواص نانوسيال دارد. داس و همکارانش (2003) رفتار نانوسيال هاي آب و اکسيد مس و همچنين آب و اکسيد آلومينيوم را با تغيير دما مورد بررسي قرار دادند. آنها نتيجه گرفتند که با افزايش دما ضريب هدايت حرارتي نانوسيال نيز افزايش مي يابد. براي مثال آنها مشاهده کردند که افزايش دماي نانو سيال آب و اکسيد آلومينيوم از 21 درجه سانتيگراد به 51 درجه سانتيگراد باعث افزايش ضريب هدايت حرارتي در حدود 25% مي گردد. اين گروه اشاره کرده اند که افزايش ضريب هدايت حرارتي مي تواند بر اثر افزايش حرکت براونيانوذرات باشد. مطالعات انجام شده توسط لي و پترسون (2006) نيز رفتار مشابهي را براي نانوسيال آب و اکسيد مس نشان مي دهد.

نانوذرات اگرچه بسيار کم ته نشين مي شوند و احتمال آنکه باعث گرفتگي در مجراها شوند کم است، اما باز هم احتمال ته نشيني و گرفتگي براي آنها وجود دارد. گروهي از محققين با استفاده از افزودني ها سعي کرده اند که ميزان ته نشيني را کاهش دهند. همچنين اين افزودني ها باعث جلوگيري از به هم چسبيدن ذرات به يکديگر و مجتمع شدن آنها مي شوند. مطالعات انجام شده در اين زمينه بسيار محدود مي باشند. ايستمنو همکارانش (2001) اثر افزودن اسيد تيوگليکوليک را بر نانوسيال اتيلن گليکول و مس را بررسي کردند. اصائل و همکارانش (2005) نيز اثر افزودن CTAB را بروي نانوسيال آب و نانولوله هاي کربني بررسي کرده اند. دو بررسي انجام شده نشان مي دهد که افزودني ها باعث افزايش ضريب هدايت حرارتي نانوسيال ها مي گردد. البته تحقيقات انجام شده در اين زمينه هنوز کم مي باشد و نياز به تحقيات بيشتر در اين زمينه مي باشد.

تعداد محدودي از تحقيقات نيز در زمينه بررسي ميزان اسيدي بودن نانوسيال بر ضريب هدايت حرارتي انجام شده است. زي و همکارانش (2002) مشاهده کردند که افزايش اسيديته نانوسيال باعث افزايش ضريب هدايت حرارتي نانوسيال مي گردد. همچنين لي و همکارانش (2006) اثر ميزان اسيديته نانوسيال آب و اکسيد مس را بر روي افزايش ضريب هدايت حرارتي مورد بررسي قرار دادند. آنها مشاهده کردند که کاهش pH (افزايش اسيديته) از pH=6 تا pH=3 باعث افزايش 4 درصدي ضريب هدايت حرارتي نانوسيال با درصد حجمي 3/0 مي شود.