‫مقدمه‬
‫ریزسیال‪1‬ها یک ردهی نسبتا جدید از مایعات هستند‪ ،‬که شامل یک مایع پایه‬
‫با ذرات نانوی (‪ 1‬تا ‪ 100‬نانومتر) معلق در آنها است‪ .‬این ذرات‪ ،‬به طور‬
‫کلی یک فلز یا اکسید فلزی‪ ،‬ضرایب هدایت و همرفتی را افزایش میدهند‪،‬‬
‫که امکان انتقال حرارت بیشتری را از خنککننده فراهم میکنند [‪.]1‬‬
‫سرانو‪2‬و همکاران [‪ ،]2‬همانطور که در شکل ‪ 1‬میتوان دید‪ ،‬نمونههای بسیار‬
‫خوبی از نانومتر را در مقایسه با میلیمتر و میکرومتر تهیه کردند‪ ،‬تا‬
‫به وضوح درک شود‪.‬‬
‫در چند دههی گذشته‪ ،‬پیشرفتهای سریع در فناوری نانو‪ ،‬منجر به ظهور نسل‬
‫جدید خنککنندهها به نام "ریزسیالها" شده است‪ .‬ریزسیالها به عنوان‬
‫تعلیق‪ 3‬نانوذرات در یک مایع پایه تعریف میشوند‪ .‬بعضی از ریزسیالهای‬
‫معمول‪ ،‬ریزسیالهای مس بر پایهی اتیلن گلیکول و ریزسیالهای اکسید مس‬
‫بر پایهی آب هستند؛ ریزسیالها تعلیقهای رقیق از مواد مرکب نانوذرات‬
‫کاربردیشده هستند‪ ،‬که در حدود ده سال پیش‪ ،‬با هدف خاص افزایش هدایت‬
‫گرمایی مایعات انتقال حرارت‪ ،‬توسعه یافتند‪ ،‬که در حال حاضر به یک‬
‫منطقه امیدبخش در فناوری نانو تبدیل شدهاند ‪ .‬چنین ریزسیالهای حرارتی‬
‫برای برنامههای کاربردی انتقال گرما‪ ،‬طبقهای از تفاوتهای خاص خود را‬
‫با کلوئید‪4‬های معمولی برای کاربردهای دیگر نشان میدهند‪ .‬در مقایسه با‬
‫تعلیقهای معمول جامد‪-‬مایع برای تقویت انتقال حرارت‪ ،‬ریزسیالها دارای‬
‫مزایای زیر هستند‪]1[ :‬‬
‫این مفاهیم جدید و پیشرفتهی خنککننده‪ ،‬ویژگیهای انتقال گرمای جذابی‬
‫را در مقایسه با خنککنندههای معمولی ارائه میدهد‪ .‬تحقیقات قابل توجهی‪،‬‬
‫در مورد خواص انتقال حرارت باالی ریزسیالها‪ ،‬به ویژه در هدایت حرارتی‬
‫و انتقال حرارت همرفتی وجود دارند‪ .‬ایستمن‪5‬و همکاران [‪ ،]5‬لیو‪6‬و‬
‫همکاران [‪ ،]6‬هووانگ‪7‬و همکاران [‪ ،]7‬یو‪8‬و همکاران [‪ ]8‬و مینتسا‪9‬و‬
‫همکاران [‪ ،]9‬افزایش قابلتوجهی از هدایت حرارتی ریزسیالها را‪ ،‬نسبت‬
‫به خنککنندههای معمولی مشاهده کردند‪ .‬زینلی هریس‪10‬و همکاران[‪ ،]10‬کیم‪11‬و‬
‫‪1‬‬
‫‪Nanofluid‬‬
‫‪Serrano‬‬
‫‪3‬‬
‫‪Suspension‬‬
‫‪4‬‬
‫‪Colloid‬‬
‫‪5‬‬
‫‪Eastman‬‬
‫‪2‬‬
‫‪Liu‬‬
‫‪6‬‬
‫‪Hwang‬‬
‫‪7‬‬
‫‪Yu‬‬
‫‪8‬‬
‫‪Mintsa‬‬
‫‪9‬‬
‫‪Zeinali Heris‬‬
‫‪10‬‬
‫‪Kim‬‬
‫‪11‬‬
‫همکاران [‪ ،]11‬یونگ‪1‬و همکاران [‪ ]12‬و شارما‪2‬و همکاران [‪ ،]13‬افزایش‬
‫انتقال حرارت همرفتی را گزارش کردند‪ .‬استفاده از ریزسیالها در صنایعی‬
‫مانند دستگاههای مبدل حرارتی با این ویژگیها‪ ،‬امیدوارکننده به نظر‬
‫میرسد‪ .‬با این وجود‪ ،‬توسعه و کاربرد ریزسیالها ممکن است توسط عوامل‬
‫متعددی مانند ثبات بلندمدت‪ ،‬افزایش پمپاژ و افت فشار‪ ،‬عملکرد حرارتی‬
‫نانو در جریان آشفته و منطقهی بهطور کامل توسعهیافته‪ ،‬حرارت پایینتر‬
‫و هزینه تولید بیشتر ریزسیالها‪ ،‬متوقف شود‪.‬‬
‫در مقاالت‪ ،‬تعدادی از بررسیهای مربوط به خواص حرارتی و رئولوژیکی‪،3‬‬
‫روشهای مختلف انتقال گرما‪ ،‬از جمله جوش‪ ،‬توسط بسیاری از محققان گزارش‬
‫شده است‪ .‬با این حال‪ ،‬تا جایی که نویسندگان اطالع دارند‪ ،‬هیچ مقالهی‬
‫جامعی در مورد کاربردها و چالشهای ریزسیالها وجود ندارد‪ .‬امید‬
‫نویسندگان این است که‪ ،‬این بررسی برای پیدا کردن کاربردها و راه حل‬
‫های بهتر‪ ،‬برای غلبه بر این چالشها مفید باشد‪ .‬همچنین انتظار میرود‬
‫که عملکرد این کاربردهای شناساییشده‪ ،‬در ادامه بهبود یابد‪.‬‬
‫‪Jung‬‬
‫‪12‬‬
‫‪Sharma‬‬
‫‪13‬‬
‫‪Rheological‬‬
‫‪1‬‬