بهبود کارایی و بررسی انتقال حرارت در ایروژل های ساختار گرادیانی سیلیکا با تغییر قطر حفرات

در ایروژل های باساختار گرادیانی، تغییر قطر حفرات در ضخامت بر هدایت حرارتی موثر تاثیر گذار است. از آنجا که قطر حفرات با چگالی رابطه ی عکس دارد، پارامتر نسبت هدایت حرارتی موثر به چگالی ایروژل(B) تعریف می شود.کمترین مقدار B نشان دهنده ی شرایط بهینه ایروژل است. هدف این پژوهش، بهبود و شبیه سازی انتقال حرارت در ایروژل های ساختار گرادیانی برای بررسی تاثیر تغییر ساختار در ضخامت نمونه نسبت به ساختار های هموژن است. بدین منظور از داده های خواص و ساختار ایروژل سیلیکا استفاده شده و همچنین اثر هدایت حرارتی بهم پیوستگی کلویید ها در نظر گرفته شد. تغییرات انتقال حرارت با استفاده از نرم افزار کامسول برای ساختار هموژن با کمترین چگالی (L)، بالاترین چگالی (H) و با کمترین مقدار پارامتر B که عنوان ساختار بهینه (OPT) معرفی شده، بررسی و با میزان انتقال حرارت در ایروژل های ساختار گرادیانی شبیه سازی شده مقایسه شد. ایروژل های ساختار گرادیانی شبیه سازی شده در دو حالت از چگالی بالا به پایین (HtL) و چگالی پایین به بالا (LtH) طراحی و روند تغییرات دما با زمان در هر دو حالت مطالعه شده است. در نتایج بدست آمده، ایروژل ساختار گرادیانیLtH کمترین میزان انتقال حرارت را نشان داده (افزایش بازده ۲ درصدی ساختار گرادیانی(LtH) نسبت به ساختار بهینه(OPT)) و به عنوان بهترین ساختار برای ایجاد یک عایق حرارتی پیشنهاد می شود.

کلیدواژه ها:

Silica Aerogel ، Gradient Structure ، Heat Transfer ، Simulation ، ایروژل سیلیکا ، ساختار گرادیانی ، انتقال حرارت ، شبیه سازی