تحلیل حساسیت جامع عوامل مؤثر بر ضریب رسانش حرارتی مواد تغییر فاز دهنده بهبود یافته با نانو ذرات کربن

نویسندگان

1 دانشگاه تهران

2 دانشگاه تهران

doi
10.48311/mme.2025.11467
چکیده

مواد تغییر فاز دهنده ضریب رسانش حرارتی پایینی دارند که جهت بهبود این کمیت می ­توان از نانوذرات کربن استفاده نمود. هدف از مطالعه حاضر بررسی اهمیت عوامل مؤثر بر ضریب رسانش حرارتی بهبود یافته و تعیین محدوده مناسب این عوامل برای حصول بیشترین ضریب رسانش حرارتی بهبود یافته است. بدین منظور تعداد 480 داده­ تجربی حاصل از مطالعات گذشته در زمینه بهبود ضریب رسانش حرارتی با استفاده از نانوذرات کربن جمع آوری شد. سپس این داده­ها با استفاده از روش سطح پاسخ و تحلیل واریانس بررسی گردید تا میزان حساسیت پاسخ به هر یک از متغیرهای مستقل مشخص شود. نتایج نشان داد که بیش از %80 تغییرات در ضریب رسانش بهبود یافته در هر دو حالت جامد و مایع ناشی از سه فاکتور غلظت نانوذرات، برهمکنش غلظت نانوذرات و ضریب رسانش حرارتی ماده تغییر فاز دهنده، و برهمکنش غلظت و ضریب رسانش حرارتی نانوذرات است. همچنین تحلیل نمودارهای کانتور نشان داد که حداقل غلظت مورد نیاز برای دستیابی به ضریب رسانش حرارتی بهبود یافته بیشینه در دو فاز جامد و مایع برابر با %6/8 است. علاوه بر این، ضریب رسانش حرارتی بهبود یافته در فاز مایع در غلظت­های کمتر از %1 با افزایش ضریب رسانش حرارتی ماده تغییر فاز دهنده روند صعودی داشته و در غلظت­های بیشتر از %3 با این پارامتر رابطه معکوس دارد. با توجه به تعدد متغیرهای مؤثر، تمرکز بر روی سه پارامتر اشاره شده می ­تواند به کاهش زمان و هزینه دستیابی به یک ماده تغییر فاز دهنده بهینه در صنعت کمک شایانی نماید