کاربرد نانو فناوری در کاهش نیروی پسا و بهینه سازی عملکرد شناورهای دریایی با استفاده از نانواکسید روی

چکیده

یکی از روش‌های مهم کاهش درگ اصطکاکی ، که از جمله نوین ترین و کاربردی ترین روش ها نیز محسوب می‌شود به کارگیری نانو تکنولوژی در این زمینه می‌باشد. که تحقیقات وسیعی در حوزه عملی و نظری در خصوص نانو مواد با خصوصیات ویژه ، چگونگی تولید ، چگونگی کاربری آن ، شناخت مکانیزم عملکرد ، عوامل موثر، همچنین نحوه استفاده بهینه، به ویژه در کاربردهای دریایی انجام شده است . امروزه این زمینه تحقیقاتی که در کاهش سوخت ، افزایش سرعت متحرک و پاکیزگی محیط زیست موثر است ، رو به گسترش می باشد. از جمله کاربردها و زمینه‌هایی که نانو تکنولوژی باعث ایجاد تحولی شگرف در کاهش درگ اصطکاکی خصوصاً در صنایع دریایی شده است می‌توان به طور کلی از نانو پوشش‌های مختلف با کاربردهای متنوع، استفاده از نانو مواد در پوشش‌های ضدخزه، در کاهش اصطکاک بدنه شناورها و زیردریایی‌ها، در افزایش مقاومت به ضربه، خراش، ترک و همچنین دوام بیشتر رنگ‌های مورد استفاده و مقاومت بیشتر آنها در مقابل محیط‌های اسیدی و به طور کلی محیط دریا و بسیاری از کاربردهای  مهم دیگر اشاره کرد که می‌توان گفت که تحولی عظیم در این صنعت رخ داده است.  در این مقاله، تحقیقات مختلف و نظریه‌های مطرح در زمینه کاربرد نانو اکسید روی، به صورت دسته‌بندی شده جمع‌بندی تدوین و ارایه شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Application of Nanotechnology in Reduction of Drag Force and Optimization of Sea Floats Performance by Using from ZnO2

چکیده [English]

One of the most important methods of decrease the frictional drag, the newest and more applicable method, is use nanotechnology in this field .The very large researches has been performed in the theoretical and practical area about nano-meterial with special specifications ,circumstance  of production ,manner of its application ,recognize mechanism of application ,effective factors , also the way of optimum use ,specially in sea applications and aerospace .Today this research field that is effective in decrease fuel ,increase movable speed and cleanliness of environment, has been expanding . Among applications and fields that nanotechnology cause wonderful change in decrease fractional drag especially in sea industries, can be pointed to different nano-covers with different application, using nano-material in the covers of anti-moss, in decrease fraction of body of floats and submarines, in increase resistance to stroke, scratch, crack and also more durability of used color and their resistance against acidic space and totally in sea environment and many other an important applications that can say that has been happened huge change in this industry .  In this essay, different researches and considered theories in case of  ZnO2 s application is classified, added up, collected and presented.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drag coefficient
  • decrease force of drag
  • Sea industry
  • ZnO2
  • Nanotechnology
  • sea covers
  • sea colors
  • anti-corrosion covers
[1]         M. .S Seif, M. T. Tavakoli, “New technologies for reducing fuel consumption in marine vehicles ”, New technologies for reducing fuel consumption in marine vehicles XVI Symposium SORTA2004

[2]         V.T.Truong,“Drag reduction Technologies”, MaritimePlatform Division, Aeronautical and Maritime Research Labarotory, DSTO-GD-0290, 2001.

[3]         S . Zhou , L . Wu , J . Sun , W . Shen , 2003 , " The change of the properties of  acrylic-based poly urethane via addition of nano-silica " , progress in organic coating 45 , 33-42

[4]         Robert W . Fox , Alan T . McDonald " Introduction to Fluid Mechanics " Fourth Edition ,1934

[5]         Schlichting , H . , Boundary-Layer Teory . 7 th ed .New York: McGraw-Hill. 1979

[6]          V.J.D. Rascio, Corros. Rev. 18 (2–3) (2000) 133–154.

[7]         Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), US Naval Institute,Annapolis,Iselin, COD, 1952.

[8]         M.A. Champ, Sci. Total Environ. 258 (2000) 21–71.

[9]         A. Abbott, P.D. Abel, D.W. Arnold, A. Milne, Sci. Total Environ.258 (2000) 5–19.

[10]     A.M. Rouhi, Chem.Eng.News 27 (1998) 41–42.

[11]     J.J. Cooney, R.J. Tang, Meth. Enzymol. 310 (1999) 637–645.

[12]     M.S. Brancato, OCEANS’99 MTS/IEEE, Riding the Crest into the  21st Century, vol. 2, no. 2, 1999, p. 676.

[13]     م .حبیب‌نژاد" نانو مواد و مواد نانو ساختار: خواص، روش‌های تولید و کاربردها "، ناشر: فراندیس، 1386.

[14]     ع. غفاری، س. تقوی،" دورنمای کاربردهای فناوری نانو در صنایع دریایی "شرکت مشاورین دریایی هدایت دریا، نهمین همایش صنایع دریایی، 1386.

[15]     آ. مددی "  تهیه و ساخت و تعیین خواص نانو اکسید روی و کاربرد آن در رنگ‌های مقاوم دریایی " پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، شماره بازیابی کتابخانه ملی: 43862-51 .

[16]      ش. منتظری، ز. رنجبر، س. باستانی، پ. کاردر،  م. جلیلی،" کاربرد نانو فناوری در پوشش‌های دریایی ضد خزه " پژوهشکده صنایع رنگ.

[17] " نانو تکنولوژی در صنایع گوناگون "‌ نشریه ابتکار، شماره بازیابی کتابخانه ملی: 19305459 1386.

[18]  ن. م. نور ی، ع. سررشته‌داری، س. سخاوت،  "مروری بر تحقیقات و دستاوردها در پدیده کاهش درگ به وسیله تزریق میکروحباب" دانشگاه علم و صنعت ایران، دانشکده مهندسی مکانیک، 1386.

[19]  پ. کاردر، ز. رنجبر، س . باستانی، ش . منتظری، "پوشش‌های کاهش‌دهنده نیروی اصطکاک  (Drag) جهت استفاده در شناورها" پژوهشکده صنایع رنگ.

[20]  ش. مرادی، آ. مددی، س. بهمنش، "  کاربرد نانو ذرات اکسید روی در مقاوم‌سازی پوشش شناورها و تجهیزات زیردریایی"، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، دانشکده شیمی.

[21] ع. اسدی‌فرد "توسعه‌ نانوتکنولوژی‌ در جهان"‌ نشریه اعتماد، شماره بازیابی کتابخانه ملی: 15602952 ، 1383.

[22] ز. رنجبر، ش. منتظری، س. باستانی، پ. کاردر، ف. نجفی، "پوششهای دریایی ضد خزه، گذشته، حال، آینده"  پژوهشکده صنایع رنگ.

[23] ب. خداکرمی " مکانیک سیالات برای کلیه رشته‌های فنی و مهندسی"، انتشارات آزاده، جلد 2 ، 1385.

[24] ک. صادقی " مکانیک سیالات برای دانشجویان مهندسی مکانیک"،  ناشر : موسسه آموزش عالی آزاد پارسه – موسسه پرسپولیس ، 1383.

[25] ش. جعفر قلی نژاد، ک. صادقی ، ا . ر . پیشه‌ور ، ر. مظفری نیا، ت . علیزاده، " بررسی تجربی کاهش درگ هیدرودینامیکی جریان روی سطوح در جریان های داخلی و خارجی "  دانشگاه صنعتی مالک اشتر

[26]     http://www.alborz.kntu.ac.ir

[27]     http ://www.nanotechnology.com

http://www.nano.ir