Siltumnesējs šķidrums – Lielāka efektivitāte, izmantojot sonicētus nanotecefeļus
Pārvariet siltumnesēju šķidrumu siltumvadītspējas robežas! Izveidojiet stabilus nanošķidrumus ar ultraskaņas dispersiju un paaugstiniet siltumvadītspēju ar nano izmēra siltumnesējiem. Hielscher zondes tipa sonikatori ir ļoti efektīvs un uzticams disperseris nanošķidrumu ražošanai.
Ultraskaņas dispersijas priekšrocības siltumnesējos uz nanošķidruma bāzes
Ultrasoniski disperģētiem nanošķidrumiem piemīt ārkārtīgi vienmērīga dispersija un ilgstoša stabilitāte, kas uzlabo siltumnesēju šķidrumu funkcionalitāti, uzlabojot siltumvadītspēju.
- Uzlabota siltumvadītspēja
Vienmērīga dispersija palielina nanodaļiņu efektīvo virsmas laukumu, kas mijiedarbojas ar šķidrumu, tādējādi uzlabojot siltuma vadītspēju. - Uzlabota ilgtermiņa stabilitāte
Sonizētiem nanotehniskajiem šķidrumiem ir ievērojami samazināta sedimentācija un aglomerācija, nodrošinot paredzamu un nemainīgu termisko veiktspēju. - mērogojamība un atkārtojamība
Zondes tipa sonikatorus ar jaudu no 100 W līdz 16 kW var pielāgot gan laboratorijas mēroga formulēšanai, gan rūpnieciskai ražošanai, ļaujot precīzi kontrolēt enerģijas patēriņu un apstrādes laiku. - Savietojamība ar dažādām šķidrumu sistēmām
Ultraskaņu var izmantot visdažādākajos bāzes šķidrumos. – no ūdens un glikoliem līdz eļļām ar augstu viršanas punktu un sintētiskiem siltumnesējiem, ko izmanto ekstrēmās vidēs.
UP400St, 400 W jaudīgs sonikators nanošķidrumu ar izcilu siltumvadītspēju ražošanai.
Siltumnesējs šķidrums – Labāk kā nanofluīdi
Siltumnesējs šķidrums (HTF) ir ļoti svarīgs siltuma sistēmu komponents dažādās nozarēs. – no saules enerģijas ražošanas un ķīmiskās rūpniecības līdz automobiļu un elektronikas dzesēšanai. To galvenais uzdevums ir efektīvi absorbēt, transportēt un izkliedēt siltumenerģiju, saglabājot darbības stabilitāti un novēršot pārkaršanu gan augstas, gan zemas temperatūras vidēs.
Tradicionāli siltuma pārneses šķidrumi ir ūdens, etilēnglikols, minerāleļļas un sintētiskie šķidrumi. Tomēr, palielinoties tehnoloģiskajām prasībām siltuma kontroles jomā. – jo īpaši miniatūrās un augstas jaudas blīvuma sistēmās. – parasto šķidrumu siltumvadītspējas robežas kļūst par šķērsli.
Šajā vietā noder nanošķidrumi.
Nanošķidrumi ir nanodaļiņu (parasti mazāku par 100 nm) koloidālas suspensijas bāzes šķidrumos. Šīs nanodaļiņas – metālu oksīdi (piemēram, Al₂O₃, ZnO), metāli (piemēram, Cu, Ag), oglekļa struktūras (piemēram, grafēns, oglekļa nanocaurules). – ievērojami palielina šķidruma siltumvadītspēju, konvekcijas siltuma apmaiņas koeficientu un īpatnējo siltumu.
Lai nanošķidrumi būtu uzticami un praktiski lietojami, tiem jāatbilst vienam būtiskam aspektam - ilgtermiņa stabilitātei. Bez stabilas un vienmērīgas dispersijas nanodaļiņas mēdz aglomerēties, nogulsnēties vai reaģēt ar bāzes šķidrumu. – apdraud ne tikai siltumtehnisko veiktspēju, bet arī sistēmas drošību un ilgmūžību.
Ultraskaņas homogenizatori spēj ražot stabilus nanošķidrumus, kas atbilst augstas veiktspējas siltumnesēju šķidrumu ražošanas prasībām.
Ultraskaņas disperseris UIP6000hdT lielai caurlaidspējai nanošķidrumu un siltumnesēju šķidrumu rūpnieciskajā ražošanā.
Ultraskaņas disperģatori siltumnesēju šķidrumu ražošanai
ultraskaņas apstrāde – īpaši izmantojot zondes tipa sonikatorus. – ir pārbaudīta, mērogojama metode augstas veiktspējas nanošķidrumu ražošanai ar izcilu stabilitāti un reproducējamību.
Bet kāpēc sonikācija ir tik efektīva?
Ultraskaņas dispersijas ļoti efektīvais darbības mehānisms ir balstīts uz akustisko kavitāciju: mikrobubulīšu veidošanos, augšanu un implozīvu sabrukšanu šķidrā vidē, ja to iedarbojas augstas intensitātes zemas frekvences ultraskaņa (parasti aptuveni 20 kHz). Šī fizikālā parādība rada intensīvus lokālus bīdes spēkus, mikrodibeles un triecienviļņus, kas ir pietiekami spēcīgi, lai:
- Sadala nanodaļiņu aglomerātus un agregātus.
- Panākt vienmērīgu nanodaļiņu dispersiju viskozos vai ar augstu virsmas spraigumu šķidrumos.
- atvieglo daļiņu virsmas samitrināšanu ar bāzes šķidrumu.
- daļiņu izmēra samazināšana (dažos gadījumos līdz pat primārās daļiņas mērogam).
- Turklāt sonikācija ir neķīmiska, ar zemu piedevu līmeni, kas samazina vajadzību pēc virsmaktīvām vielām vai dispersijas aģentiem. – tādējādi saglabājot gan šķidruma, gan nanodaļiņu fizikāli ķīmiskās īpašības.
Dažādu nanošķidrumu formulējumu protokolus var atrast šeit!
Uzziniet, kā sonikāciju izmanto, lai uzlabotu fāžu maiņas materiālus!
Hielscher sonikatori siltuma pārneses nanošķidruma ražošanai
Ultraskaņas dispersijas izmantošana siltumnesēju šķidrumu uz nanoteču bāzes ražošanā ir vairāk nekā tikai apstrādes izvēle. – tas ir nepieciešams, lai nodrošinātu uzticamus, augstas veiktspējas siltuma pārvaldības risinājumus sarežģītās vidēs. Tā kā pētījumos tiek atklāti jauni nanodaļiņu ķīmiskie sastāvi un bāzes šķidrumu kombinācijas, sonikācija ir viens no stūrakmeņiem, kas ļauj tos praktiski ieviest.
Hielscher ultraskaņas homogenizatori ir pieejami kā galda un pilnībā rūpnieciskās klases disperģētāji, kas atvieglo lineāru palielināšanu no formulējuma testēšanas līdz komerciālai ražošanai.
Lai saņemtu tehniskos ieteikumus, rekomendācijas par aprīkojumu vai detalizētus procesa parametrus, kas pielāgoti jūsu konkrētajām nanošķidrumu sistēmām, lūdzu, sazinieties ar mūsu sonikācijas speciālistiem.
Projektēšana, ražošana un konsultācijas – Kvalitāte ražots Vācijā
Hielscher ultrasonikatori ir labi pazīstami ar saviem augstākajiem kvalitātes un dizaina standartiem. Robustums un viegla darbība ļauj vienmērīgi integrēt mūsu ultrasonikatorus rūpnieciskajās iekārtās. Hielscher ultrasonikatori viegli apstrādā neapstrādātus apstākļus un prasīgu vidi.
Hielscher Ultrasonics ir ISO sertificēts uzņēmums un īpašu uzsvaru liek uz augstas veiktspējas ultrasonikatoriem, kas piedāvā vismodernākās tehnoloģijas un lietotājdraudzīgumu. Protams, Hielscher ultrasonikatori atbilst CE prasībām un atbilst UL, CSA un RoHs prasībām.
Zemāk redzamajā tabulā ir sniegta norāde par mūsu ultrasonikatoru aptuveno apstrādes jaudu:
| Partijas apjoms | Plūsmas ātrums | Ieteicamās ierīces |
|---|---|---|
| 0.5 līdz 1,5 ml | n.p. | VialTweeter |
| 1 līdz 500 ml | 10 līdz 200 ml/min | UP100H |
| 10 līdz 2000 ml | 20 līdz 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 līdz 20L | 02 līdz 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 līdz 100L | 2 līdz 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 līdz 150L | 3 līdz 15L/min | UIP6000hdT |
| n.p. | 10 līdz 100L/min | UIP16000hdT |
| n.p. | Lielāku | kopa UIP16000hdT |
- augsta efektivitāte
- vismodernākās tehnoloģijas
- uzticamība & Stabilitāti
- regulējama, precīza procesa vadība
- Partijas & Iekļautās
- jebkuram sējumam
- inteliģenta programmatūra
- viedās funkcijas (piemēram, programmējamas, datu protokolēšana, tālvadība).
- viegli un droši lietojams
- zema apkope
- CIP (tīrā vietā)
Literatūra / Atsauces
- Ultrasonic production of Nano-Size Dispersions and Emulsions – Th. Hielscher – ENS 2005
- Szczotkarz, Natalia; Adamczuk, Krzysztof; Dębowski, Daniel; Gupta, Munish (2024): Influence of Aluminium Oxide Nanoparticles Mass Concentrations on the Tool Wear Values During Turning of Titanium Alloy Under Minimum Quantity Lubrication Conditions. Advances in Science and Technology – Research Journal 18, 2024. 76–88.
- B. Buonomo, O. Manca, L. Marinelli, S. Nardini (2015): Effect of temperature and sonication time on nanofluid thermal conductivity measurements by nano-flash method. Applied Thermal Engineering 2015.
- Beybin İlhan, Melike Kurt, Hakan Ertürk (2016): Experimental investigation of heat transfer enhancement and viscosity change of hBN nanofluids. Experimental Thermal and Fluid Science, Volume 77, 2016. 272-283.
- Oldenburg, S., Siekkinen, A., Darlington, T., Baldwin, R. (2007): Optimized Nanofluid Coolants for Spacecraft Thermal Control Systems. SAE Technical Paper, 2007.
- Mehdi Keyvani, Masoud Afrand, Davood Toghraie, Mahdi Reiszadeh (2018): An experimental study on the thermal conductivity of cerium oxide/ethylene glycol nanofluid: developing a new correlation. Journal of Molecular Liquids, Volume 266, 2018, 211-217.
Biežāk uzdotie jautājumi
Kas ir siltumnesēji?
Siltumnesēji (HTF) ir šķidrumi vai gāzes, ko izmanto siltumenerģijas pārnesei sistēmās, kurās nepieciešama kontrolēta sildīšana vai dzesēšana. Tie darbojas, absorbējot, transportējot un atbrīvojot siltumu, piemēram, reaktoros, siltummaiņos vai siltuma uzglabāšanas sistēmās.
Kādas ir svarīgākās siltumnesēju šķidrumu īpašības?
Galvenās īpašības:
- Augsta siltumvadītspēja (efektīvai siltuma pārvadei)
- Zema viskozitāte – laba plūsma un maza sūknēšanas jauda
- termiskā stabilitāte – izturība pret noārdīšanos darba temperatūrā
- Ķīmiskā saderība – saderīgs ar sistēmas materiāliem
- Zema toksicitāte un uzliesmojamība – drošībai
- Plašs darba temperatūras diapazons – sasalšanas un uzliesmošanas temperatūras apsvērumi
Kas ir nanofluīdi?
Nanošķidrumi ir koloidālas nanoizmēra daļiņu (parasti mazāk nekā 100 nm) suspensijas parastajos siltumnesējos. Dispersētās nanodaļiņas var būt metāli, metālu oksīdi, karbīdi vai oglekļa materiāli. Šiem šķidrumiem piemīt uzlabotas siltumtehniskās īpašības, ko rada palielināts virsmas laukums un fononu vai elektronu pārneses mehānismi.
Vai nanomēra siltumnesēji ir labāki?
Jā, daudzos gadījumos. Nanošķidrumiem bieži vien ir augstāka siltumvadītspēja, uzlabota konvekcijas siltuma pārnese un uzlabota energoefektivitāte, salīdzinot ar bāzes šķidrumiem. Tomēr veiktspējas uzlabojumi ir atkarīgi no daļiņu tipa, dispersijas stabilitātes, ielādes koncentrācijas un konkrētās termiskās sistēmas. Vāji stabilizēti nanošķidrumi aglomerācijas vai sedimentācijas dēļ var būt nepietiekami efektīvi. Tāpēc ultraskaņas homogenizatori ir galvenā tehnoloģija.
Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus no Lab līdz rūpnieciskais izmērs.




