ابداع روش تبرید بدون استفاده از مبرد

به گزارش تاسیسات نیوز، محققان دانشگاه سارلند به همراه دانشمندان مواد دانشگاه رور بوخوم آلمان روش جدیدی برای سرمایش ابداع کرده اند که در آن گرما و سرما با استفاده از ماهیچه هایی از جنس الیاژ نیکل-تیتانیوم منتقل می شود.

 

 

آزمایشات گسترده نتایجی داده است که هم اکنون برای ساخت یک مدار سرمایش نمونه برای افزایش بیشتر راندمان فرایند استفاده می شود. بنیاد تحقیقات آلمان (DFG) که سرمایه گذار این پروژه در سه سال گذشته بوده است، با سرمایه گذاری 500000 یورو بیشتر موافقت کرده است. در مجموع پروژه حدود 950000 یورو بودجه دریافت کرده است.

 

 

 

فرایند سرمایشی که این محققان ارایه می کنند نیازی به مبرد نداردو پیش بینی می شود نسبت به فناوری های سرمایشی موجود انرژی کمتری مصرف کند.

 

 

در این سیستم ها، آلیاژهای حافظه شکلی (SMA) برای حذف گرما استفاده می شوند. حافظه شکل به این معناست که سیم ها یا صفحات ساخته شده از آلیاژ نیکل-تیتانیوم توانایی خاصی برای به خاطر سپردن شکل اولیه خود دارند و اگر اینها تغییر شکل دهند، به شکل اولیه خود بر می گردند. پس می توانند مثل ماهیچه منقبض شده و دوباره به حالت اول برگردند.

این واقعیت که آنها وقتی کار می کنند گرما را جذب و آزاد می کنند چیزی است که ما برای رسیدن به سرمایش از آن استفاده می کنیم.

 

 

اگر یک سیم یا صفحه نیکل-تیتانیوم در تنش تغییر شکل دهد، ساختار شبکه کریستال می توانند تغییر کرده و لکه ای در ماده تشکیل دهد. این تغییر در ساختار کریستال که با عنوان انتقال فاز شناخته می شود سبب داغ تر شدن الیاژ حافظه شکل می شود. اگر اجازه داده شود نمونه کشیده شده بعد از برابر شدن دما با محیط آرام شود، تا دمای حدود 20 درجه کمتر از دمای محیط سرد می شود.

 

 

 

در مطالعات مدل سازی و آزمایشگاهی که تا به حال انجام شده،محققان دنشگاه سارلند و مرکز مکاترونیک و فناوری اتوماسیون (ZeMA) در ساربوخن ادعا می کنند نشان داده اند این نوع سرمایش کار می کند و می تواند در عمل استفاده شود. آنها با بررسی عوامل مثل قدرت ماده برای کشیده شدن یا خمیده شدن به منظور رسیدن به عملکرد سرمایشی خاص، از یک سیستم مدل برای تعیین اینکه چگونه می توان راندمان فرایند سرمایش را بهبود بخشید استفاده کردند. یک دوربین تصویربرداری حرارتی برای تحلیل دقیق پیشرفت مراحل سرمایش و گرمایش به کار گرفته شد.

 

 

 

در حال حاضر از این نتایج برای ساخت یک الگوی مناسب برای یک سیستم سرمایش هوایی استفاده می شود. یک چرخه سرمایش ایجاد می شود که در آن هوای داغ از یک طرف دسته سیم های حافظه شکل دوار عبور می کند.

چندین سیم برای تقویت قدرت سرمایش استفاده می شود. وقتی دسته می چرخد به صورت مکانیکی در یک طرف کشیده می شود؛ در نتیجه سیم های SMA گرم می شوند؛ وقتی بیشتر می چرخند SMA ارام و خنک می شود. هوایی که باید خنک شود از میان دسته سیم سرد هدایت می شود در نتیجه فضای مجاور خنک می شود.

 

 

 

تیم مهندسان در حال حاضر مشغول بهینه سازی راندمان هستند. بهینه سازی بیشتر فرایند سرمایش شامل مدل سازی همه مراحل و بعد اصلا این مدل ها با مقایسه پیش بینی ها با نتایج آزمایشگاهی است.

 

 

 

داده های مدل سازی و کار آزمایشگاهی باید اجازه تعیین تعداد ایده آل سیم های حافظه شکل برای دسته سیم دوار و نیز سرعت مناسب چرخش را بدهد.

 

 

 

 

 

انتهای خبر