Grafen takviyeli polimerik kompozit kompakt ısı değiştiricisi tasarımı ve üretimi
The design and manufacture of compact heat exchanger from graphene reinforced polymeric composite
- Tez No: 488305
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ÖZAY AKDEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde, çeşitli oranlarda (%5, 10, 15 ve 20) modifiye edilmiş grafen, (%10, 20, 30, 40 ve 50) sentetik grafit, %1.5 ve 3 oranında modifiye edilmiş grafen ve (%10, 20, 30,40 ve %50) sentetik grafit dolgulu polipropilen matris malzemesine eklenerek grafen ilavesinin polimerik kompozit malzemenin mekanik ve termal özelliklerine olan etkisi incelenmiştir. Grafenin homojen dağılmasını sağlamak için Polidiallil dimetil amonyum klorür (PDDA) çözeltisine ilave edildikten sonra ultrasonik homojenizatörde karıştırılarak modifiye grafen elde edilmiştir. Ağırlıkça değişik oranlarda grafen, sentetik grafit ve iki takviyeli grafen ve sentetik grafit içeren polipropilen(PP) reçine ekstrüzyonla üretilerek, enjeksiyon metodu ile numuneler üretilmiştir. Takviye etkilerini araştırmak için erime akış hızı tayini analizi, çekme testleri, üç nokta eğilme testleri, darbe testleri, TGA, TMA, DSC ve SEM analizleri gerçekleştirilmiştir. Termal iletkenlik sonuçlarına göre PP için kalınlık boyunca en yüksek 0.9 W/mK düzlem boyunca ise 4.6 W/mK değerine ulaşılmıştır. Grafen burada sinerjik etki yaratarak termal iletkenlik değerini arttırmıştır. Isı iletim katsayısının belirlenmesi için ise ısı değiştiricisi tasarımı ve üretimi gerçekleştirilmiştir. Soğuk akışkanın ısı değiştiriciye giriş sıcaklığı 10°C'de sabit tutularak sıcak akışkanın giriş sıcaklığı 40°C, 50°C ve 60°C olacak şekilde ayarlanarak deneyler gerçekleştirilmiştir. Her bir sıcaklık ayarlamasında pompa debileri %20, %40, %60, %80, %100 ayarlanarak farklı kütlesel debi değerleri sağlanarak her bir numune için değerlendirmeler yapılmıştır. Her bir polimerik kompozit malzeme için ısıl iletkenlik katsayıları hesaplanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, modified graphene (5,10,15 and 20 wt%), shynthetic graphite (10, 20, 30, 40 and 50 wt%), 1.5 and 3 wt% modified graphene and (10, 20, 30, 40 ve 50 wt%) synthetic graphite were added in polypropylene matrix to investigate thermal and mechanical effect of reinforcements on polimeric composite material. To obtain a homogeneous graphene dispersion, a PDDA solution was added in graphene and mixed by using ultrasonic homogenizer. Polypropylene resin with both single and multiple reinforcements graphene along with synthetic graphite extruded and samples were produced by injection method. To investigate the effect of reinforcements, melt flow rate, tensile tests, three point bending tests, impact tests, TGA, TMA, DSC and SEM analyzes were performed. According to the results, the highest through-plane and in-plane thermal conductivity were reached to 0.9 W/mK and 4.6 W/mK, respectively. The thermal conductivity of polypropylene was increased due to synergistic effect of graphene. Design and production of compact heat exchanger has been carried out to determine the heat transfer coefficient with respect to thermal and mechanical properties of fabricated composite material. Experiments were carried out by adjusting the inlet temperature of the hot fluid to 40 °C, 50 °C and 60 °C by keeping the inlet temperature of the cold fluid at 10 °C. At each temperature, capacity of pump were adjusted for 20%, 40%, 60%, 80%, 100% to provide different mass flow rates for each sample. The thermal conductivity coefficients for each polymeric composite material were calculated.
Benzer Tezler
- Kompozit uçak yapılarında elektrik iletkenliğinin nanoteknolojik olarak iyileştirilmesi
Improving electrical conductivity of composites aircraft structure wtih nanotechnology
GÖZDE BERKAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiEge ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SEÇKİN ERDEN
- Nano-parçacık takviyeli polimer kompozitlerin mekanik özelliklerinin araştırılması
Investigation of mechanical properties of nano-particle reinforced polymer composites
AYŞEGÜL CANSU SADIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiGümüşhane ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FİLİZ KARABUDAK
- Yeni nesil silika ve grafen aerojellerin üretilmesi, geliştirilmesi ve endüstriyel alanda kullanımı
Production, development and industrial use of new generation silica and graphene aerogels
MERVE AKIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiKütahya Dumlupınar ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSKENDER IŞIK
PROF. DR. FATİH ŞEN
- Alüminyum matrisli rGO takviyeli kompozitlerin üretimi
Production of aluminum matrix rGO reinforced composites
YAKUP PEHLİVAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HARUN GÜL
- Creep behavior investigation of 3d printed polyetherimide parts with carbon black reinforcement via experimental analysis and modeling
3b basılmış karbon siyahı takviyeli polieterimid parçaların deneysel analiz ve modelleme ile sürünme davranışının incelenmesi
MERVE KARABAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALPTEKİN YILDIZ