ของเหลวถ่ายเทความร้อน – ประสิทธิภาพเหนือชั้นด้วยนาโนฟลูอิดที่ได้รับการโซนิค
เอาชนะข้อจำกัดของการนำความร้อนของของเหลวถ่ายเทความร้อน! สร้างนาโนฟลูอิดที่เสถียรด้วยการกระจายตัวด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงและเพิ่มการนำความร้อนด้วยของเหลวถ่ายเทความร้อนขนาดนาโน โซนิเคเตอร์แบบโพรบของ Hielscher เป็นเครื่องกระจายที่มีประสิทธิภาพสูงและเชื่อถือได้สำหรับการผลิตนาโนฟลูอิด
ประโยชน์ของการกระจายตัวด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงในของเหลวถ่ายเทความร้อนที่มีนาโนฟลูอิดเป็นฐาน
นาโนฟลูอิดที่กระจายตัวด้วยคลื่นอัลตราโซนิกแสดงการกระจายตัวที่สม่ำเสมอเป็นพิเศษและมีความเสถียรในระยะยาว ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของของไหลในการถ่ายเทความร้อนด้วยการปรับปรุงการนำความร้อน
- การนำความร้อนที่เพิ่มขึ้น
การกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอเพิ่มพื้นที่ผิวที่มีประสิทธิภาพของอนุภาคนาโนที่โต้ตอบกับของไหล ส่งเสริมการถ่ายเทความร้อนแบบนำไฟฟ้า - ความเสถียรระยะยาวที่ดีขึ้น
นาโนฟลูอิดที่ถูกทำให้เป็นโซนิคแสดงการลดการตกตะกอนและการรวมตัวกันอย่างมีนัยสำคัญ ทำให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพทางความร้อนที่คาดการณ์ได้และสม่ำเสมอ - ความสามารถในการขยายขนาดและการทำซ้ำ
เครื่องโซนิคแบบหัวโพรบที่มีกำลังไฟฟ้าตั้งแต่ 100 วัตต์ถึง 16 กิโลวัตต์สามารถปรับขนาดได้ทั้งสำหรับการทดลองในห้องปฏิบัติการและการผลิตในอุตสาหกรรม ช่วยให้สามารถควบคุมปริมาณพลังงานที่ใช้และเวลาในการประมวลผลได้อย่างแม่นยำ - ความเข้ากันได้กับระบบของเหลวที่หลากหลาย
การอัลตราโซนิกสามารถนำไปใช้ได้กับของเหลวพื้นฐานหลากหลายประเภท – จากน้ำและไกลคอลไปจนถึงน้ำมันที่มีจุดเดือดสูงและของเหลวถ่ายเทความร้อนสังเคราะห์ที่ใช้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
UP400St, เครื่องโซนิเคเตอร์กำลังสูง 400W สำหรับการผลิตนาโนฟลูอิดที่มีคุณสมบัติการนำความร้อนยอดเยี่ยม
ของเหลวถ่ายเทความร้อน – ดีกว่าในรูปแบบนาโนฟลูอิด
ของเหลวถ่ายเทความร้อน (HTFs) เป็นส่วนประกอบที่สำคัญในระบบความร้อนในหลากหลายอุตสาหกรรม – จากการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์และการผลิตสารเคมีไปจนถึงการทำความเย็นในยานยนต์และอิเล็กทรอนิกส์ บทบาทหลักของพวกมันคือการดูดซับ ขนถ่าย และกระจายพลังงานความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อรักษาเสถียรภาพในการทำงานและป้องกันการเกิดความร้อนสูงเกินไปในสภาพแวดล้อมทั้งที่มีอุณหภูมิสูงและต่ำ
ตามประเพณีแล้ว ของเหลวที่ใช้ในการถ่ายเทความร้อนประกอบด้วยน้ำ เอทิลีนไกลคอล น้ำมันแร่ และของเหลวสังเคราะห์ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความต้องการทางเทคโนโลยีในการควบคุมความร้อนเพิ่มสูงขึ้น – โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบขนาดเล็กและระบบที่มีความหนาแน่นของกำลังไฟฟ้าสูง – ขีดจำกัดการนำความร้อนของของไหลแบบดั้งเดิมกำลังกลายเป็นคอขวด
นี่คือจุดที่นาโนฟลูอิดเข้ามามีบทบาท
นาโนฟลูอิดเป็นการผสมแบบคอลลอยด์ที่ถูกออกแบบขึ้นของอนุภาคนาโน (โดยทั่วไปมีขนาดน้อยกว่า 100 นาโนเมตร) ในของเหลวฐาน. อนุภาคนาโนเหล่านี้ – ออกไซด์ของโลหะ (เช่น Al₂O₃, ZnO), โลหะ (เช่น Cu, Ag), โครงสร้างที่มีคาร์บอนเป็นฐาน (เช่น กราฟีน, ท่อนาโนคาร์บอน) – เพิ่มการนำความร้อน, ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนด้วยการพา, และความจุความร้อนจำเพาะของของไหลอย่างมาก
เพื่อให้เป็นที่น่าเชื่อถือและใช้งานได้จริง นาโนฟลูอิดต้องตอบสนองต่อแง่มุมที่สำคัญอย่างหนึ่ง: ความเสถียรในระยะยาว หากไม่มีการกระจายตัวที่เสถียรและสม่ำเสมอ อนุภาคนาโนมีแนวโน้มที่จะรวมตัวกันเป็นก้อน ตกตะกอน หรือทำปฏิกิริยากับของเหลวพื้นฐาน – ซึ่งไม่เพียงแต่ส่งผลต่อประสิทธิภาพทางความร้อนเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อความปลอดภัยและอายุการใช้งานของระบบอีกด้วย
เครื่องผสมเนื้อเดียวกันด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงสามารถผลิตนาโนฟลูอิดที่มีความเสถียรซึ่งตรงตามข้อกำหนดสำหรับการผลิตของเหลวถ่ายเทความร้อนประสิทธิภาพสูง
เครื่องกระจายด้วยคลื่นเสียงอัลตราโซนิก UIP6000hdT สำหรับการผลิตที่มีปริมาณมากในอุตสาหกรรมของนาโนฟลูอิดและของเหลวสำหรับการถ่ายเทความร้อน
เครื่องกระจายอัลตราโซนิกสำหรับการผลิตของเหลวถ่ายเทความร้อน
การประมวลผลอัลตราโซนิก – โดยเฉพาะการใช้เครื่องโซนิเคเตอร์แบบหัววัด – เป็นวิธีการที่พิสูจน์แล้วและสามารถปรับขนาดได้สำหรับการผลิตนาโนฟลูอิดที่มีประสิทธิภาพสูงพร้อมความเสถียรและความสามารถในการทำซ้ำที่ยอดเยี่ยม
แต่สิ่งที่ทำให้การโซนิเคชันมีประสิทธิภาพมากคืออะไร?
การอธิบายกลไกการทำงานที่มีประสิทธิภาพสูงของอัลตราโซนิก การกระจายตัวอาศัยการเกิดคาวิเตชันเชิงเสียง: การก่อตัว การเติบโต และการระเบิดของฟองอากาศขนาดเล็กในของเหลวเมื่อถูกสัมผัสกับคลื่นอัลตราโซนิกความเข้มสูงความถี่ต่ำ (โดยทั่วไปประมาณ 20 กิโลเฮิรตซ์) ปรากฏการณ์ทางกายภาพนี้ก่อให้เกิดแรงเฉือนในท้องถิ่นอย่างรุนแรง ไมโครเจ็ต และคลื่นกระแทก ซึ่งมีพลังมากพอที่จะ:
- แยกอนุภาคนาโนที่รวมตัวกันเป็นก้อนและกลุ่มก้อนออกจากกัน
- บรรลุการกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอของอนุภาคนาโนในของไหลที่มีความหนืดหรือมีแรงตึงผิวสูง
- อำนวยความสะดวกในการเปียกของพื้นผิวอนุภาคโดยของเหลวพื้นฐาน
- ลดขนาดอนุภาค (ในบางกรณี, ลงถึงขนาดอนุภาคหลัก)
- นอกจากนี้ การโซนิเคชันเป็นวิธีการที่ไม่ใช้สารเคมีและมีสารเติมแต่งต่ำ ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการใช้สารลดแรงตึงผิวหรือสารกระจายตัว – ดังนั้นจึงรักษาสมบัติทางฟิสิกเคมีของทั้งของไหลและอนุภาคนาโนไว้
คุณสามารถค้นหาโปรโตคอลสำหรับการเตรียมสูตรนาโนฟลูอิดต่าง ๆ ได้ที่นี่!
อ่านวิธีการใช้โซนิเคชันเพื่อปรับปรุงวัสดุเปลี่ยนเฟส!
เครื่องโซนิเคเตอร์ Hielscher สำหรับการผลิตนาโนฟลูอิดด้วยการถ่ายเทความร้อน
การใช้การกระจายตัวด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงในการผลิตของเหลวถ่ายเทความร้อนที่มีนาโนฟลูอิดเป็นพื้นฐานนั้นมากกว่าการเลือกวิธีการแปรรูป – มันเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการบรรลุโซลูชันการจัดการความร้อนที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพสูงในสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการสูง. เมื่อการวิจัยยังคงค้นหาเคมีของอนุภาคนาโนใหม่ ๆ และการผสมผสานของของเหลวฐาน, การสั่นสะเทือนด้วยคลื่นเสียง (sonication) โดดเด่นเป็นเทคนิคที่เป็นรากฐานสำคัญในการทำให้การใช้งานในทางปฏิบัติเป็นไปได้.
เครื่องผสมเนื้อเดียวกันด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงของ Hielscher มีให้เลือกทั้งแบบตั้งโต๊ะและแบบอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบ ช่วยให้สามารถปรับขนาดการผลิตได้อย่างเป็นเส้นตรงตั้งแต่การทดสอบสูตรไปจนถึงการผลิตเชิงพาณิชย์
สำหรับการนำไปใช้ทางเทคนิค, คำแนะนำเกี่ยวกับอุปกรณ์, หรือค่าพารามิเตอร์กระบวนการที่ละเอียดซึ่งปรับให้เหมาะกับระบบนาโนฟลูอิดของคุณโดยเฉพาะ, กรุณาติดต่อผู้เชี่ยวชาญด้านโซนิเคชันของเรา.
การออกแบบ การผลิต และการให้คําปรึกษา – คุณภาพ ผลิตในประเทศเยอรมนี
เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher เป็นที่รู้จักกันดีในด้านคุณภาพและมาตรฐานการออกแบบสูงสุด ความทนทานและใช้งานง่ายช่วยให้สามารถรวมเครื่องอัลตราโซนิกของเราเข้ากับโรงงานอุตสาหกรรมได้อย่างราบรื่น สภาพที่ขรุขระและสภาพแวดล้อมที่ต้องการสามารถจัดการได้ง่ายโดยเครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher
Hielscher Ultrasonics เป็น บริษัท ที่ได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO และให้ความสําคัญเป็นพิเศษกับเครื่องอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงที่มีเทคโนโลยีล้ําสมัยและเป็นมิตรกับผู้ใช้ แน่นอนว่าเครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher เป็นไปตามมาตรฐาน CE และตรงตามข้อกําหนดของ UL, CSA และ RoHs
ตารางด้านล่างให้ข้อบ่งชี้ถึงความสามารถในการประมวลผลโดยประมาณของเครื่องอัลตราโซนิกของเรา:
| ปริมาณแบทช์ | อัตราการไหล | อุปกรณ์ที่แนะนํา |
|---|---|---|
| 0.5 ถึง 1.5 มล. | ไม่ | ไวอัลทวีตเตอร์ |
| 1 ถึง 500 มล. | 10 ถึง 200 มล. / นาที | UP100H |
| 10 ถึง 2000 มล. | 20 ถึง 400 มล. / นาที | UP200 ฮิต, UP400ST |
| 0.1 ถึง 20L | 0.2 ถึง 4L / นาที | UIP2000hdt |
| 10 ถึง 100L | 2 ถึง 10L / นาที | UIP4000hdT |
| 15 ถึง 150L | 3 ถึง 15 ลิตร / นาที | UIP6000hdT |
| ไม่ | 10 ถึง 100L / นาที | UIP16000hdT |
| ไม่ | ขนาด ใหญ่ | คลัสเตอร์ของ UIP16000hdT |
- ประสิทธิภาพสูง
- เทคโนโลยีล้ําสมัย
- ความน่าเชื่อถือ & กําลังกาย
- การควบคุมกระบวนการที่ปรับได้และแม่นยํา
- ชุด & แบบ อิน ไลน์
- สําหรับทุกโวลุ่ม
- ซอฟต์แวร์อัจฉริยะ
- คุณสมบัติอัจฉริยะ (เช่น โปรแกรมได้, บันทึกข้อมูล, ควบคุมระยะไกล)
- ใช้งานง่ายและปลอดภัย
- การบํารุงรักษาต่ํา
- CIP (ทําความสะอาดในสถานที่)
วรรณกรรม / อ้างอิง
- 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.
คําถามที่พบบ่อย
ของเหลวถ่ายเทความร้อนคืออะไร?
ของเหลวถ่ายเทความร้อน (HTFs) คือของเหลวหรือแก๊สที่ใช้ในการถ่ายเทพลังงานความร้อนในระบบที่ต้องการการควบคุมการให้ความร้อนหรือการระบายความร้อน. พวกมันทำงานโดยการดูดซับ, ถ่ายเท, และปล่อยความร้อนในแอปพลิเคชันเช่นเตาปฏิกรณ์, ตัวแลกเปลี่ยนความร้อน, หรือระบบเก็บความร้อน.
คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของของเหลวถ่ายเทความร้อนคืออะไร?
คุณสมบัติหลักประกอบด้วย:
- การนำความร้อนสูง (เพื่อการถ่ายเทความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ)
- ความหนืดต่ำ – เพื่อให้การไหลลื่นและใช้พลังงานในการสูบน้อย
- เสถียรภาพทางความร้อน – ความต้านทานต่อการเสื่อมสภาพที่อุณหภูมิการทำงาน
- ความเข้ากันได้ทางเคมี – เข้ากันได้กับวัสดุของระบบ
- ความเป็นพิษต่ำและติดไฟต่ำ – เพื่อความปลอดภัย
- ช่วงอุณหภูมิการทำงานที่กว้าง – ข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับจุดเยือกแข็งและจุดวาบไฟ
นาโนฟลูอิดคืออะไร?
นาโนฟลูอิดเป็นการแขวนลอยแบบคอลลอยด์ของอนุภาคขนาดนาโน (โดยทั่วไปมีขนาดน้อยกว่า 100 นาโนเมตร) ในของเหลวที่ใช้ในการถ่ายเทความร้อนแบบดั้งเดิม อนุภาคนาโนที่กระจายตัวอาจเป็นโลหะ ออกไซด์ของโลหะ คาร์ไบด์ หรือวัสดุที่มีคาร์บอนเป็นฐาน ของเหลวเหล่านี้แสดงสมบัติทางความร้อนที่ดีขึ้นเนื่องจากมีพื้นที่ผิวเพิ่มขึ้นและกลไกการขนส่งโฟนอนหรืออิเล็กตรอนที่เพิ่มขึ้น
ของเหลวถ่ายเทความร้อนขนาดนาโนดีกว่าหรือไม่?
ใช่ ในหลายกรณี นาโนฟลูอิดมักแสดงการนำความร้อนที่เหนือกว่า การถ่ายเทความร้อนด้วยการพาความร้อนที่ดีขึ้น และประสิทธิภาพทางพลังงานที่ดีกว่าเมื่อเทียบกับของเหลวพื้นฐาน อย่างไรก็ตาม การเพิ่มประสิทธิภาพขึ้นอยู่ชนิดของอนุภาค ความเสถียรของการกระจาย ความเข้มข้นของสารเติม และระบบความร้อนเฉพาะ นาโนฟลูอิดที่ไม่เสถียรอาจทำงานได้ไม่ดีเนื่องจากการเกาะกลุ่มหรือการตกตะกอน นั่นคือเหตุผลที่เครื่องผสมเนื้อเดียวกันด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงเป็นเทคโนโลยีสำคัญ
Hielscher Ultrasonics ผลิตโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงจาก ห้องทดลอง ถึง ขนาดอุตสาหกรรม




