استفاده از نانو پوشش ها به منظور کاهش نیروی درگ اصطکاکی، افزایش سرعت و طول عمر در شناورهای تندرو

نوع مقاله: مقاله ترویجی

نویسنده

دانشگاه افسری و تربیت پاسداری امام حسین (علیه‌السلام)

چکیده

امروزه از فن آوری نانو به عنوان یکی از جدیدترین و کاربردی ترین روش ها به منظور کاهش نیروی درگ اصطکاکی، افزایش سرعت و طول عمر شناورها استفاده می شود. پوشش های مورد استفاده در بدنه شناورها باید در مقابل آب دریا، املاح، عوامل خورنده، نفوذ آب و رشد جلبک ها مقاوم باشد. اولین و مهمترین کاربرد پوشش های ایجاد شده بر روی شناورها، استفاده از آن ها در جهت کاهش میزان خوردگی سطحی می باشد. خوردگی معمولا در سطح مواد شروع شده و طول عمر مواد مورد استفاده را مرتبا کاهش می دهد. مواد در مقیاس نانو، خواص فیزیکی، شیمیایی بی نظیری از خود نشان می دهند و این عامل می تواند سبب بهبود مقاومت به خوردگی این مواد گردد. نانو رنگ ها یکی از این نوع پوشش ها است که در صنایع دریایی مورد استفاده قرار می گیرد. استفاده از تکنولوژی نانو در صنعت رنگ مانع از چسبیدن جبک ها به بدنه شناور و باعث طولانی تر شدن عمر شناورها می شود. یکی دیگر از روش های بهبود خواص سطحی شناورهای دریایی و افزایش طول عمر آن ها استفاده از پوشش های نانو کامپوزیتی است. مهمترین کاربرد پوشش های ایجاد شده بر روی شناورها، افزایش سرعت آن ها به دلیل کاهش مقاومت شناور در مقابل نیروی درگ اصطکاکی است. نیروی درگ اصطکاکی مستقیما میزان نیروی مورد نیاز برای حرکت جسم را مشخص می کند.

تازه های تحقیق

 

کلیدواژه‌ها


[1] Truong, V. T., “Drag reduction technologies,” Maritime Platforms Division, Aeronautical and Maritime Research Laboratory, 2001.

[2] Seif, M. S, and Tavakoli, M. T., “New technologies for reducing fuel consumption in marine vehicles,”  New technologies for reducing fuel consumption in marine vehicles XVI Symposium SORTA, 2004

[3] Truong, V. T., “Drag reduction technologies,” Maritime Platform Division, Aeronautical and Maritime Research Labarotory, DSTO-GD-0290, 2001.

[4] حبیب‌نژاد، م.، «نانومواد و مواد نانوساختار: خواص، روش‌های تولید و کاربردها»، ناشر: فراندیس، 1386.

[5] Charles, P., Frank, J., and Owens,J.,“Introduction to nanotechnology,” Published by John Wiley & Sons, Inc, Hoboken, NewJersey, 2003.

[6] غفاری، ع.، و تقوی، س.، «دورنمای کاربردهای فناوری نانو در صنایع دریایی»، نهمین همایش صنایع دریایی، 1386.

[7] نوری، م.، و اخوت، س.، «کاربرد فناوری نانو در رنگ‌ها و پوشش‌های آب‌گریز»، مجموعه گزارش‌های صنعتی فناوری نانو، شماره 106، 1394.

[8] Insel, M., Gokcay, S., and Helvacioglu, I. H., “Flow analysis of an air injection through discrete air lubrication,” International Conference on Ship Drag Reduction (Smooth-Ships), Istanbul, Turkey, 20-21 May, 2010.

[9] McCormick, M. E., and Bhattacharyya, R., “Drag reduction of a submersible hull by electrolysis,” Naval Engineering Journal, vol. 85, pp. 11-16, 1973.

[10] http://en.wikipedia.org/wiki/Surfactant

[11] کیان‌نژاد، س. ص.، و سیف، م. س.، «ارزیابی انواع پوشش‌های کاهش‌دهنده‌ی رسوبات بدنه و مقاوت شناور»، سیزدهمین همایش صنایع دریایی، کیش، ایران، 17 الی 19 آبان، 1390.

[12] Mirabedini, S. M., Pazoki, S., Esfandeh, M., Mohseni, M. and Akbari, Z., “Comparison of drag characteristics of selfpolishingn co-polymers and silicone foul release coatings: A study of wettability and surface roughness,” Progress in Organic Coatings, vol. 57, pp. 421–429, 2006.