السائل النانوي سائل أساسي، عادةً ماء أو مزيج من الماء والغليكول، يحمل كمية صغيرة جدًا من جسيمات صلبة مشتتة بدقة. يدرس المهندسون السوائل النانوية منذ عقود وسيلةً لمساعدة السوائل على نقل حرارة أكبر دون تغيير المضخات أو الأنابيب أو المبادلات الحرارية. والغرافين من أكثر المواد دراسةً لهذا الغرض بسبب موصليته الحرارية العالية جدًا. يشرح هذا المقال كيف تُستخدم إضافة الغرافين لسوائل التبريد مائية الأساس لدينا (Graphene Coolant Additive)، وما نستطيع وما لا نستطيع قوله عن النتائج، وكيف تجري تجربة في دائرة تشغّلها أصلًا.
ما هي الإضافة
Graphene Coolant Additive غرافين مشتت مسبقًا في ماء منزوع الأيونات. وهي إضافة متعددة الأغراض تضيفها إلى سائل تبريد أو سائل نقل حرارة. وهذا ما يميزها عن ThermaGraph، سائل التبريد الجاهز للتعبئة الذي نصنعه للتبريد السائل في مراكز البيانات.
- الاستخدامات: أنظمة تبريد المحركات، والمبرّدات الصناعية، ودوائر تبريد العمليات، والمبادلات الحرارية.
- الجرعة: من 1٪ إلى 7٪ وزنًا، حسب الاستخدام.
- الشكل: سائل مشتت مسبقًا. ليس مسحوقًا أبدًا، فلا غبار ولا خطوة ترطيب.
- الحالة: patent pending (براءة اختراع قيد الإيداع)، مصنوعة في الولايات المتحدة في Charlotte, NC، ولا تحتوي على أسود الكربون.
ما تُظهره بياناتنا المخبرية
في اختباراتنا المخبرية الداخلية، أظهرت كيمياء سائل التبريد القائمة على الغرافين في الماء لدينا انتقال حرارة أفضل بنسبة 6٪ إلى 18٪ مقارنةً بمرجع من الغليكول. هذه بيانات مخبرية داخلية، قيست في ظروف مضبوطة. وليست بيانات ميدانية من نظام لدى عميل، ويعكس النطاق اختلاف ظروف الاختبار.
في دائرة حقيقية، تعتمد النتائج على سائل التبريد الأساسي ونظام التدفق ودرجات الحرارة وتصميم المبادل الحراري ومدى صيانة النظام. ولهذا تُقاس كل تجربة مقابل مرجع العميل نفسه، في دائرة العميل نفسها.
لماذا قد تساعد السوائل النانوية وأين تواجه صعوبات
تنتقل الحرارة من جدار ساخن إلى سائل متدفق عبر طبقة حدّية رقيقة. ويصف معامل انتقال الحرارة بالحمل مدى جودة حدوث ذلك. وقد درست أبحاث السوائل النانوية كيف تغيّر الجسيمات المشتتة الموصلية الحرارية وسلوك الطبقة الحدّية. وتلخّص مراجعة في International Nano Letters الأدبيات الأوسع وكذلك التحديات العملية: ثبات الجسيمات، والترسب، والتراكمات، والتوافق طويل الأمد. هذه التحديات حقيقية، ولهذا نورّد الغرافين مشتتًا مسبقًا ونطلب من العملاء أخذ عينات من السائل أثناء التجارب.
أين يجري تقييمها
- تبريد المحركات: المحركات الثابتة ومجموعات المولدات والأساطيل التي تريد مقارنة سائل تبريد معالَج بتعبئتها المعتادة.
- المبرّدات: دوائر الماء المبرَّد أو ماء العمليات المغلقة، حيث قد تؤثر تغييرات صغيرة في انتقال الحرارة على زمن التشغيل.
- دوائر العمليات: القوالب والبثّاقات والمكابس وغيرها من المعدات ذات دائرة التبريد المغلقة.
- المبادلات الحرارية: مبادلات الألواح ومبادلات الغلاف والأنابيب التي يحدّ فيها جانب سائل التبريد من الأداء.
أما للتبريد السائل في مراكز البيانات تحديدًا، فابدأ بـ ThermaGraph بدلًا من هذه الإضافة. فـ ThermaGraph مصمم كتعبئة كاملة بنسبة غرافين معلنة لكل دفعة.
كيف تحدد الجرعة وتخلط
- رجّ عبوة الإضافة أو حرّكها قبل القياس.
- زِن الجرعة: من 1٪ إلى 7٪ من وزن سائل التبريد، بدءًا بالمعدل الذي نقترحه لنظامك.
- أضف الإضافة إلى سائل التبريد ودعها تدور أو اخلطها حتى تتجانس.
- احتفظ بعينة محكمة الإغلاق من سائل التبريد المعالَج للمقارنة لاحقًا.
إذا كان سائل التبريد لديك يحتوي أصلًا على مثبطات تآكل أو غليكول، فأخبرنا باسم المنتج لننبهك إلى أي أسئلة توافق قبل التجربة.
تجربة عادلة في الدائرة
- المرجع: سجّل درجات حرارة الدخول والخروج على جانبي المبادل الحراري، ومعدل التدفق، وقدرة المضخة، والحمل خلال فترة مستقرة.
- المعالجة: أضف الإضافة بالمعدل المختار ودعها تدور حتى تتجانس.
- التكرار: سجّل النقاط نفسها عند الحمل والإعدادات نفسها.
- راقب السائل: خذ عينات على فترات محددة وافحص المظهر ودرجة الحموضة pH والموصلية وأي ترسب في عينة ساكنة.
- افحص: افحص المصافي والمرشحات بعد فترة التجربة.
اجعل المقارنة بسيطة: الحمل نفسه، والإعدادات نفسها، وتغيير واحد. إذا تحسّن انتقال الحرارة، فقرّر كيف تريد الاستفادة منه، مثل خفض سرعة المضخة أو هامش أكبر في الأيام الحارة.
قراءات إضافية
يشرح مقالنا عن ما هو تشتت الغرافين لماذا لا نشحن الغرافين على شكل مسحوق أبدًا. ولمراكز البيانات، اقرأ سوائل تبريد الغرافين لمراكز بيانات الذكاء الاصطناعي. أما علميًا، فقد نشر Balandin وزملاؤه في Nano Letters القياس الأصلي للموصلية الحرارية في غرافين أحادي الطبقة معلّق.
اقرأ البيان الصحفي لإضافة سائل التبريد، أو تصفّح جميع منتجات الغرافين، أو اطلب عرض سعر وعينات.
الأسئلة الشائعة
ما هو سائل التبريد النانوي؟
سائل أساسي مثل الماء يحمل كمية صغيرة جدًا من جسيمات مشتتة بدقة، ويُدرس وسيلةً لمساعدة السائل على نقل الحرارة.
ما مكسب انتقال الحرارة الذي أظهره الغرافين؟
في بياناتنا المخبرية الداخلية، أظهرت كيمياء سائل التبريد القائمة على الغرافين في الماء لدينا انتقال حرارة أفضل بنسبة 6٪ إلى 18٪ مقارنةً بمرجع من الغليكول. وتعتمد النتائج الميدانية على دائرتك.
ما كمية إضافة سائل التبريد التي أستخدمها؟
من 1٪ إلى 7٪ وزنًا، حسب الاستخدام. نقترح معدلًا أوليًا لنظامك.
هل هي نفس ThermaGraph؟
لا. تُضاف إضافة سائل التبريد إلى سائل تبريد موجود. أما ThermaGraph فسائل تبريد جاهز للتعبئة للتبريد السائل في مراكز البيانات.
هل يمكنني إكمال مستوى دائرة تحتوي أصلًا على الإضافة؟
نعم، لكن أكمل بمزيج السائل نفسه لتبقى التركيزات ثابتة، وسجّل كل إضافة في سجل الصيانة لديك.
اطلب عرض سعر أو عينات أو نشرة فنية
أخبرنا بمادتك، والخاصية التي ترغب في تحسينها، والوسط الناقل الذي تستخدمه (ماء أو مذيب أو راتنج أو زيت)، وكمياتك. الأسعار والعينات متاحة عبر عرض السعر فقط. اتصل على 704-659-3682 أو اطلب عرض سعر أو عينات أو نشرة فنية / صحيفة بيانات السلامة.
