สารหล่อเย็นที่ใช้นาโนฟลูอิดเทอร์โมคอนดักทีฟ

nanofluids สังเคราะห์ ultrasonically เป็นสารหล่อเย็นที่มีประสิทธิภาพและของเหลวแลกเปลี่ยนความร้อน วัสดุนาโนเทอร์โมตัวนําไฟฟ้าช่วยเพิ่มการถ่ายเทความร้อนและความสามารถในการกระจายความร้อนได้อย่างมาก Sonication ได้รับการยอมรับอย่างดีในการสังเคราะห์และการทํางานของอนุภาคนาโนเทอร์โมคอนดักทีฟรวมถึงการผลิตนาโนฟลูอิดประสิทธิภาพสูงที่มีเสถียรภาพสําหรับการใช้งานด้านการทําความเย็น

ผลกระทบนาโนฟลูอิดิกต่อประสิทธิภาพความร้อนไฮดรอลิก

การนําความร้อนของวัสดุเป็นการวัดความสามารถในการนําความร้อน สําหรับสารหล่อเย็นและของเหลวถ่ายเทความร้อน (เรียกอีกอย่างว่าของเหลวความร้อนหรือน้ํามันความร้อน) ต้องการการนําความร้อนสูง วัสดุนาโนจํานวนมากมีคุณสมบัตินําความร้อนได้ดีเยี่ยม เพื่อที่จะใช้ความเอื้อต่อความร้อนที่เหนือกว่าของวัสดุนาโนที่เรียกว่า nanofluids จะถูกใช้เป็นของเหลวหล่อเย็น นาโนฟลูอิดเป็นของเหลวซึ่งอนุภาคขนาดนาโนเมตรถูกแขวนลอยอยู่ในของเหลวพื้นฐานเช่นน้ําไกลคอลหรือน้ํามันซึ่งพวกมันก่อตัวเป็นสารละลายคอลลอยด์ Nanofluids สามารถเพิ่มการนําความร้อนได้อย่างมีนัยสําคัญเมื่อเทียบกับของเหลวที่ไม่มีอนุภาคนาโนหรืออนุภาคขนาดใหญ่ วัสดุขนาดความหนืดประจุพื้นผิวและความเสถียรของของเหลวของอนุภาคนาโนที่กระจายตัวมีผลต่อประสิทธิภาพการระบายความร้อนของนาโนฟลูอิดอย่างมีนัยสําคัญ Nanofluids กําลังได้รับความสําคัญอย่างรวดเร็วในการใช้งานการถ่ายเทความร้อนเนื่องจากมีประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนที่เหนือกว่าเมื่อเทียบกับของเหลวพื้นฐานทั่วไป
การกระจายอัลตราโซนิกเป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพสูงเชื่อถือได้และเป็นที่ยอมรับในอุตสาหกรรมในการผลิต nanofluids ที่มีความสามารถในการถ่ายเทความร้อนที่มีประสิทธิภาพสูง

nanofluids สังเคราะห์ ultrasonically เป็นสารหล่อเย็นที่มีประสิทธิภาพและของเหลวแลกเปลี่ยนความร้อน วัสดุนาโนเทอร์โมตัวนําไฟฟ้าช่วยเพิ่มการถ่ายเทความร้อนและความสามารถในการกระจายความร้อนได้อย่างมาก Sonication ได้รับการยอมรับอย่างดีในการสังเคราะห์และการทํางานของอนุภาคนาโนเทอร์โมคอนดักทีฟรวมถึงการผลิตนาโนฟลูอิดประสิทธิภาพสูงที่มีเสถียรภาพสําหรับการใช้งานด้านการทําความเย็น

อัลตราโซนิกการกระจายตัวของท่อนาโนคาร์บอน (CNT) ในโพลีเอทิลีนไกลคอล (PEG)

ขอข้อมูล





UP400St สําหรับการกระจายตัวของอนุภาคนาโนเป็นนาโนฟลูอิด

UP400St โปรเซสเซอร์ล้ําเสียงที่ทรงพลัง 400W สําหรับการผลิต nanofluids ที่มีการนําความร้อนที่เหนือกว่า

Ultrasonication ช่วยให้การปลดปล่อยข้อดีของอนุภาคขนาดนาโนเช่น

  • พื้นผิวสูง: อัตราส่วนปริมาตรสําหรับพลังงานและอัตราการถ่ายโอนมวลที่สูงขึ้นอย่างมีนัยสําคัญ
  • มวลต่ําเพื่อความเสถียรของคอลลอยด์ที่ดีมาก
  • ความเฉื่อยต่ําซึ่งช่วยลดการกัดเซาะ

คุณสมบัติที่เกี่ยวข้องกับขนาดนาโนเหล่านี้ทําให้นาโนฟลูอิดมีค่าการนําความร้อนที่ยอดเยี่ยม การกระจายอัลตราโซนิกเป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการผลิตอนุภาคนาโนที่ใช้งานได้และ nanofluids

Nanofluids ที่ผลิตด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงที่เอื้อต่อความร้อนที่เหนือกว่า

วัสดุนาโนจํานวนมาก – เช่น CNTs, ซิลิกา, กราฟีน, อลูมิเนียม, เงิน, โบรอนไนไตรด์และอื่น ๆ อีกมากมาย – ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถเพิ่มความเอื้อต่อการระบายความร้อนของของเหลวถ่ายเทความร้อน ด้านล่างคุณสามารถค้นหาผลการวิจัยที่เป็นแบบอย่างสําหรับ nanofluids นําความร้อนที่เตรียมภายใต้ ultrasonication

การผลิตนาโนฟลูอิดจากอะลูมิเนียมด้วยอัลตร้าซาวด์

Buonomo et al. (2015) แสดงให้เห็นถึงการนําความร้อนที่ดีขึ้นของ Al2O3 nanofluids ซึ่งจัดทําขึ้นภายใต้อัลตราโซนิก
เพื่อที่จะกระจายอนุภาคนาโน Al2O3 อย่างสม่ําเสมอลงไปในน้ํานักวิจัยใช้เครื่องอัลตราโซนิกชนิดโพรบ Hielscher UP400S อนุภาคอลูมิเนียมที่แยกตัวและกระจายตัวแบบ Ultrasonically ให้ผลในขนาดอนุภาคประมาณ 120 นาโนเมตรสําหรับ nanofluids ทั้งหมด – เป็นอิสระจากความเข้มข้นของอนุภาค การนําความร้อนของนาโนฟลูอิดเพิ่มขึ้นที่อุณหภูมิสูงขึ้นเมื่อเทียบกับน้ําบริสุทธิ์ ด้วยความเข้มข้นของอนุภาค Al2O3 0.5% ที่อุณหภูมิห้อง 25 ° C การเพิ่มขึ้นของการนําความร้อนเป็นเพียงประมาณ 0.57% แต่ที่ 65 ° C ค่านี้จะเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 8% สําหรับความเข้มข้นของปริมาตร 4% การปรับปรุงจะเพิ่มขึ้นจาก 7.6% เป็น 14.4% โดยมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นจาก 25 ° C เป็น 65 ° C
[cf เลย Buonomo et al., 2015]

การกระจายอัลตราโซนิกเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงในการผลิตน้ําโบนอนไนไตรด์ nanofluids ที่มีการนําความร้อนที่เหนือกว่า

การกระจายขนาดอนุภาคของนาโนฟลูอิดโบรอนไนไตรด์ที่ใช้น้ําที่มีความเข้มข้นของโบรอนไนไตรด์ต่างๆหลังจากอัลตราโซนิกกับ UP400S (a) 0.1% hBN, (b) 0.5% hBN, (c) 2% hBN
(การศึกษาและกราฟ: © Ilhan et al., 2016)

การผลิตนาโนฟลูอิดจากโบรอนไนไตรด์โดยใช้โซนิค

Ilhan et al. (2016) ตรวจสอบการนําความร้อนของนาโนฟลูอิดจากโบรอนไนไตรด์หกเหลี่ยม (hBN) เพื่อจุดประสงค์นี้ชุดของ nanofluids ที่กระจายตัวได้ดีและมีความเสถียรซึ่งมีอนุภาคนาโน hBN ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ย 70 นาโนเมตรผลิตด้วยวิธีการสองขั้นตอนที่เกี่ยวข้องกับ ultrasonication และสารลดแรงตึงผิวเช่นโซเดียมโดเดซิลซัลเฟต (SDS) และโพลีไวนิลไพโรลิโดน (PVP) นาโนฟลูอิด hBN–น้ําที่กระจายตัวแบบ ultrasonically แสดงให้เห็นถึงการนําความร้อนที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสําคัญแม้สําหรับความเข้มข้นของอนุภาคที่เจือจางมาก Sonication ด้วยเครื่องอัลตราโซนิกชนิดโพรบ UP400S ลดขนาดอนุภาคเฉลี่ยของมวลรวมลงเหลือช่วง 40-60 นาโนเมตร นักวิจัยสรุปว่ามวลรวมโบรอนไนไตรด์ขนาดใหญ่และหนาแน่นซึ่งพบได้ในสภาวะแห้งที่ไม่ได้รับการรักษาจะถูกหักด้วยกระบวนการอัลตราโซนิกและการเติมสารลดแรงตึงผิว สิ่งนี้ทําให้การกระจายตัวของอัลตราโซนิกเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสําหรับการเตรียม nanofluids ที่ใช้น้ําที่มีความเข้มข้นของอนุภาคต่างๆ
[cf เลย Ilhan et al., 2016]

ภาพกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านการสแกน (STEM) แสดงโบรอนไนไตรด์ที่กระจายตัวแบบอัลตราโซนิกในเอทิลีนไกลคอล สําหรับการกระจายอัลตราโซนิก UP400S ถูกนํามาใช้ นาโนฟลูอิดที่เกิดขึ้นมีค่าการนําความร้อนสูง

ภาพ STEM แสดงสัณฐานวิทยาของเอทิลีนไกลคอล (EG) ที่กระจายตัวเป็นอัลตราโซนิก - นาโนฟลูอิด hBN ที่มีความเข้มข้นของปริมาตรอนุภาค 0.5%
(การศึกษาและกราฟ: © Ilhan et al., 2016)

การกระจายอัลตราโซนิกของนาโนซิลิกา: Hielscher อัลตราโซนิก homogenizer UP400St กระจายอนุภาคนาโนซิลิกาอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพในการกระจายตัวของนาโนสม่ําเสมอ

อัลตราโซนิกการกระจายตัวของนาโนซิลิกาโดยใช้ ultrasonicator UP400St

ขอข้อมูล





“Ultrasonication เป็นกระบวนการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในวรรณคดีเพื่อเพิ่มความเสถียรของ nanofluids” [Ilhan et al., 2016] และในการผลิตภาคอุตสาหกรรม sonication ปัจจุบันเป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพเชื่อถือได้และประหยัดที่สุดเพื่อให้ได้ nanofluids ที่มีเสถียรภาพในระยะยาวของประสิทธิภาพที่โดดเด่น

อัลตราโซนิกอุตสาหกรรมสําหรับการผลิตน้ําหล่อเย็น

ได้รับการพิสูจน์ทางวิทยาศาสตร์แล้วเป็นที่ยอมรับในอุตสาหกรรม – เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher สําหรับการผลิตนาโนฟลูอิด
เครื่องอัลตราโซนิกที่มีประสิทธิภาพสูงเป็นระบบผสมแบบอินไลน์ที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพสูงสําหรับการผลิต nanofluids ที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าเครื่องกระจายแรงเฉือนสูงอัลตราโซนิกเป็นเครื่องจักรที่เชื่อถือได้สําหรับการผลิตสารหล่อเย็นประสิทธิภาพสูงและของเหลวถ่ายเทความร้อนอย่างต่อเนื่อง การผสมที่ขับเคลื่อนด้วย ultrasonically เป็นที่รู้จักในด้านประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือ – แม้ในขณะที่ต้องการเงื่อนไขการผสม
อุปกรณ์ Hielscher Ultrasonics ช่วยให้สามารถเตรียม nanofluids ปลอดสารพิษไม่เป็นอันตรายบางชนิดแม้แต่ nanofluids เกรดอาหาร ในเวลาเดียวกัน ultrasonicators ทั้งหมดของเรามีประสิทธิภาพสูงเชื่อถือได้ปลอดภัยในการทํางานและมีประสิทธิภาพมาก สร้างขึ้นสําหรับการทํางานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันแม้แต่เครื่องอัลตราโซนิกแบบตั้งโต๊ะและขนาดกลางของเราก็สามารถผลิตปริมาตรที่น่าทึ่งได้
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการผลิตอัลตราโซนิกของ nanofluids หรือติดต่อเราตอนนี้เพื่อรับคําปรึกษาในเชิงลึกและข้อเสนอฟรีสําหรับเครื่องกระจายอัลตราโซนิก!

ตารางด้านล่างนี้จะช่วยให้คุณมีข้อบ่งชี้ของความจุในการประมวลผลโดยประมาณของ ultrasonicators ของเรา:

ปริมาณชุด อัตราการไหล อุปกรณ์ที่แนะนำ
1 ถึง 500mL 10 ถึง 200mL / นาที UP100H
10 ถึง 2000ml 20 ถึง 400ml / นาที Uf200 ःที, UP400St
00.1 เพื่อ 20L 00.2 เพื่อ 4L / นาที UIP2000hdT
10 100L 2 ถึง 10L / นาที UIP4000hdT
15 ถึง 150L 3 ถึง 15L / นาที UIP6000hdT
N.A. 10 100L / นาที UIP16000
N.A. ที่มีขนาดใหญ่ กลุ่มของ UIP16000

ติดต่อเรา! / ถามเรา!

สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม

กรุณาใช้แบบฟอร์มด้านล่างเพื่อขอข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับตัวประมวลผลอัลตราโซนิกโปรแกรมประยุกต์และราคา เราจะยินดีที่จะหารือเกี่ยวกับกระบวนการของคุณกับคุณและเพื่อให้คุณระบบอัลตราโซนิกการประชุมความต้องการของคุณ!










ในวิดีโอนี้เราจะแสดงระบบอัลตราโซนิก 2 กิโลวัตต์สําหรับการทํางานแบบอินไลน์ในตู้ล้าง Hielscher จัดหาอุปกรณ์อัลตราโซนิกให้กับเกือบทุกอุตสาหกรรมเช่นอุตสาหกรรมเคมียาเครื่องสําอางกระบวนการปิโตรเคมีรวมถึงกระบวนการสกัดด้วยตัวทําละลาย ตู้สแตนเลสแบบล้างได้นี้ออกแบบมาเพื่อใช้งานในพื้นที่อันตราย เพื่อจุดประสงค์นี้ตู้ปิดผนึกสามารถกําจัดโดยลูกค้าด้วยไนโตรเจนหรืออากาศบริสุทธิ์เพื่อป้องกันไม่ให้ก๊าซหรือไอระเหยไวไฟเข้าสู่ตู้

เครื่องอัลตราโซนิก 2x 1000 วัตต์ในตู้ล้างสําหรับติดตั้งในพื้นที่อันตราย

อัลตราโซนิกสูงเฉือน homogenizers ที่ใช้ในห้องปฏิบัติการ, ม้านั่งด้านบน, นักบินและการประมวลผลอุตสาหกรรม

Hielscher Ultrasonics ผลิต homogenizers อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงสําหรับการใช้งานผสมกระจาย emulsification และสกัดในห้องปฏิบัติการนักบินและอุตสาหกรรมขนาด



วรรณกรรม / อ้างอิง

ข้อเท็จจริงที่รู้

เหตุใดนาโนฟลูอิดจึงดีต่อการระบายความร้อนและการถ่ายเทความร้อน

สารหล่อเย็นชั้นใหม่คือนาโนฟลูอิดซึ่งประกอบด้วยของเหลวพื้นฐาน (เช่นน้ํา) ซึ่งทําหน้าที่เป็นของเหลวพาหะสําหรับอนุภาคขนาดนาโน อนุภาคนาโนที่ออกแบบตามวัตถุประสงค์ (เช่น CuO ขนาดนาโน, อลูมินาไททาเนียมไดออกไซด์, ท่อนาโนคาร์บอน, ซิลิกาหรือโลหะเช่นทองแดง, ซิลเวอร์นาโนรอด) ที่กระจายตัวอยู่ในของเหลวพื้นฐานสามารถเพิ่มความสามารถในการถ่ายเทความร้อนของนาโนฟลูอิดที่เกิดขึ้นได้อย่างมีนัยสําคัญ สิ่งนี้ทําให้ nanofluids ของเหลวหล่อเย็นประสิทธิภาพสูงเป็นพิเศษ
การใช้ nanofluids ที่ผลิตขึ้นโดยเฉพาะที่มีอนุภาคนาโนนําความร้อนช่วยให้สามารถปรับปรุงการถ่ายเทความร้อนและการกระจายตัวได้อย่างมีนัยสําคัญ เช่น ซิลเวอร์นาโนรอดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 55±12 นาโนเมตรและความยาวเฉลี่ย 12.8 μm ที่ 0.5 vol.% เพิ่มการนําความร้อนของน้ํา 68% และ 0.5 vol.% ของซิลเวอร์นาโนรอดเพิ่มการนําความร้อนของสารหล่อเย็นที่ใช้เอทิลีนไกลคอล 98% อนุภาคนาโนอลูมินาที่ 0.1% สามารถเพิ่มฟลักซ์ความร้อนที่สําคัญของน้ําได้มากถึง 70%; อนุภาคก่อตัวเป็นพื้นผิวที่มีรูพรุนขรุขระบนวัตถุที่ระบายความร้อนซึ่งกระตุ้นให้เกิดการก่อตัวของฟองอากาศใหม่และธรรมชาติที่ชอบน้ําของพวกมันจะช่วยผลักพวกมันออกไปขัดขวางการก่อตัวของชั้นไอน้ํา นาโนฟลูอิดที่มีความเข้มข้นมากกว่า 5% ทําหน้าที่เหมือนของเหลวที่ไม่ใช่นิวตัน (cf. (Oldenburg et al., 2007)

การเพิ่มอนุภาคนาโนโลหะลงในสารหล่อเย็นที่ใช้ในระบบควบคุมความร้อนสามารถเพิ่มการนําความร้อนของของเหลวพื้นฐานได้อย่างมาก วัสดุคอมโพสิตอนุภาคนาโนของเหลวโลหะดังกล่าวเรียกว่า nanofluids และการใช้เป็นสารหล่อเย็นมีศักยภาพในการลดน้ําหนักและความต้องการพลังงานของระบบควบคุมความร้อนของยานอวกาศ การนําความร้อนของ nanofluids ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นขนาดรูปร่างเคมีของพื้นผิวและสถานะการรวมตัวของอนุภาคนาโนที่เป็นส่วนประกอบ มีการตรวจสอบผลกระทบของความเข้มข้นในการโหลดอนุภาคนาโนและอัตราส่วนภาพของอนุภาคนาโนต่อการนําความร้อนและความหนืดของน้ําและสารหล่อเย็นที่ใช้เอทิลีนไกลคอล ซิลเวอร์นาโนรอดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 55 ± 12 นาโนเมตรและความยาวเฉลี่ย 12.8 ± 8.5 μm ที่ความเข้มข้น 0.5% โดยปริมาตรเพิ่มการนําความร้อนของน้ํา 68% ค่าการนําความร้อนของสารหล่อเย็นที่ใช้เอทิลีนไกลคอลเพิ่มขึ้น 98% โดยมีความเข้มข้นในการโหลดนาโนรอดเงิน 0.5% โดยปริมาตร นาโนรอดที่ยาวกว่ามีผลต่อการนําความร้อนมากกว่านาโนรอดที่สั้นกว่าที่ความหนาแน่นในการโหลดเท่ากัน อย่างไรก็ตาม nanorods ที่ยาวกว่ายังเพิ่มความหนืดของของเหลวพื้นฐานในระดับที่มากกว่า nanorods ที่สั้นกว่า
(Oldenburg et al., 2007)


อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูง! กลุ่มผลิตภัณฑ์ของ Hielscher ครอบคลุมสเปกตรัมเต็มรูปแบบจาก ultrasonicator ห้องปฏิบัติการขนาดกะทัดรัดมากกว่าหน่วยบนม้านั่งไปจนถึงระบบอัลตราโซนิกอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบ

Hielscher Ultrasonics ผลิต homogenizers อัลตราโซนิกที่มีประสิทธิภาพสูงจาก ห้องปฏิบัติการ ไปยัง ขนาดอุตสาหกรรมของ