Geri Dön

Grafen takviyeli polimerik kompozit kompakt ısı değiştiricisi tasarımı ve üretimi

The design and manufacture of compact heat exchanger from graphene reinforced polymeric composite

  1. Tez No: 488305
  2. Yazar: AYSUN GÜVEN
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ÖZAY AKDEMİR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Ege Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 163

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

  1. Karbon iplik dolgulu termoset film kompozitlerde arayüzey çalışmaları

    Study of interface of carbon fiber reinforcement thermoset prepreg composites

    VOLKAN ACAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Makine MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAMİT AKBULUT

    YRD. DOÇ. DR. SEÇKİN ERDEN

  2. Kompozit uçak yapılarında elektrik iletkenliğinin nanoteknolojik olarak iyileştirilmesi

    Improving electrical conductivity of composites aircraft structure wtih nanotechnology

    GÖZDE BERKAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Makine MühendisliğiEge Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. SEÇKİN ERDEN

  3. Alüminyum matrisli rGO takviyeli kompozitlerin üretimi

    Production of aluminum matrix rGO reinforced composites

    YAKUP PEHLİVAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Metalurji MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi

    İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ HARUN GÜL

  4. Improving mechanical properties of adhesive joints in carbon fiber reinforced polymer composites by incorporation of graphene added electrospun polymeric nanofibers

    Karbon fiber takviyeli polimer kompozitlerde yapıştırıcı bağlantıların mekanik özelliklerinin grafen ilaveli elektro-eğrilmiş polimerik nanoliflerin eklenmesi ile iyileştirilmesi

    MELİSA YEKE

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. METİN TANOĞLU

  5. Nano-parçacık takviyeli polimer kompozitlerin mekanik özelliklerinin araştırılması

    Investigation of mechanical properties of nano-particle reinforced polymer composites

    AYŞEGÜL CANSU SADIK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Makine MühendisliğiGümüşhane Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ FİLİZ KARABUDAK