Measuring the temperature dependent thermal conductivity of multiwall carbon nanotubes based nanolubricants by 3 omega method
Çok katmanlı karbon nanotüp bazlı yağlayıcıların sıcaklığa bağlı ısıl iletkenliğinin 3 omega yöntemi ile ölçümü
- Tez No: 504198
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALPASLAN TURGUT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Motor yağları, Engine oils
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmanın temel amacı, üç omega yöntemi ile çift katlı karbon nanotüp içeren nano-yağlayıcıların ısıl iletkenliklerinin sıcaklık etkisi altında, hassas bir şekilde ölçülmesi ve incelenmesidir. Bunun için, bir iyileştirme yapılmamış, saf, çok katmanlı karbon nanotüpler üç farklı kütlesel katkı oranında (yüzde 0,05, 0,1 ve 0,3), altı farklı türdeki yağ ile karıştırılmıştır. Oluşan süspansiyon, herhangi bir stabilizasyon yöntemi uygulanmadan, ses dalgaları ile dağıtılmıştır. Çalışmanın ilk kısmında, yağ içerisinde dağıtılmış çift katlı karbon nanotüplerin topaklandıktan sonra yeniden dağılma yeteneği üzerine odaklanılmıştır. Taneciklerin tamamen topaklanmasının ardından, tekrar karıştırılması, çalkalaması veya üzerine hava üflenmesi ile birlikte topaklanma ortadan kalkmaktadır. Çok katmanlı karbon nanotüplerin yeniden dağılabilme kalitesinin değerlendirilmesi amacıyla numunelerin viskozite, ısıl iletkenlik ve tanecik boyutu dağılımı ölçümleri yapılmıştır. Bunun sonucunda, taneciklerin birbirinden ayrıldığı, yağlandığı ve yağ tabakası ile çevrelendiği gözlemlenmiştir. Bu da taneciklerin yağ içerisindeki hareketini kolaylaştırmakta ve Van der Waals kuvvetlerini zayıflatmaktadır. Tekrar dağılma işlemi sırasında taneciklerin davranışı mikroskop altında incelenmiş ve ekte video ile sunulmuştur. Daha sonra, sıcaklığa bağlı ısıl iletkenlik ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Üç omega yönteminin yükses hassasiyeti sayesinde, sıcaklık artışı ile birlikte, karışımın ısıl iletkenlik değerinin belirli bir değere kadar arttığı, daha sonra yağın iletkenlik değerine kadar düştüğü gözlemlenmiştir. Karışımın yüksek sıcaklık değerlerine (60'dan 80 santigrat dereceye) ısıtılmasının, yağ tabakalarının kaybolmasından dolayı taneciklerin topaklanmasına yol açtığı mikroskop altında görülmüştür. Ayrıca, meydana gelen doğal taşınım etkisi de, taneciklerin birbirine daha fazla temas etmesine yol açarak, topaklanmaya neden olmaktadır.
Özet (Çeviri)
The main purpose of this study is to utilize the well-known three-omega method for accurately measuring and inspecting the thermal conductivity of multiwall carbon nanotubes nanolubricants under the influence of temperature. For that, pure multiwall carbon nanotubes, without any special treatment, were dispersed in six types of oils at three different weight concentrations (0.05, 0.1 and 0.3 percent by weight) by ultrasonication and without using any stabilization method. First, the study focused the light for the first time on the recognized re-dispersion ability of the sonicated multiwall carbon nanotubes within oil. After full agglomeration, it was realized that agitating, shaking or even blowing compressed air on the agglomerated nanolubricant is able to break down the aggregation of the tubes. Quantitatively, viscosity, thermal conductivity and particle size distribution measurements were employed to evaluate the re-dispersion quality. It was observed that the sonicated tubes are separated, saturated, lubricated, and surrounded by oil layers, which not only ease its motion within the lubrication oil, but also counter balanced the Van der Waals forces which give them the ability of detaching by applying any slight force. Microscopic video is presented to clarify the behavior of the tubes during the re-dispersion process. Second, Thermal conductivity measurements were then performed with respect to temperature. The high sensitivity of the three-omega lab-made setup allowed to observe that the thermal conductivities of the nanolubricants peak at specific temperatures and then decay to the value of the base oil. Moreover, microscope images revealed that heating the nanolubricants to higher temperatures (60 to 80 degrees Celsius) resulted in agglomeration of the tubes due to the disappearance of the oil separation layers. Moreover, convection currents act as agitator which also increases the contacts between the multiwall carbon nanotubes.
Benzer Tezler
- Nanoakışkanların ısıl iletkenliklerinin ölçülmesi
The measurement of thermal conductivity of nanofluids
MURAT ARTUÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. ŞADAN ÖZCAN
- Nanoakışkanların ısı iletim katsayısının ölçülmesi için tasarım geliştirme
Development of a design for measurement the thermal conductivity of nanofluids
FATİH ÇÖKMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiAkdeniz ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET ÇAĞLAR
- Alüminyum elektroliz hücrelerinde taban kaplama malzemesi adayı tib2-bn kompozitlerinin bileşime bağlı olarak aşınma dayanımlarının ölçülmesi
Measuring wear resistance of tib2-bn composites which are as a candidate for the base coating material in aluminium electrolysis cells
EDA ERGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL DUMAN
- Li2O - ZnO - Al2O3 camlarının kontrollü kristalizasyonu ve cam seramiklerin karakterizasyonu
The Controlled crystallization of Li2O - ZnO - Al2O3 - SiO2 glasses and the characterization of glass ceramics
ENGİN MAYTALMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDEM DEMİRKESEN
- Östemperlenmiş küresel dökme demir (ADI) krank millerinin östemperleme ısıl işleminin sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmesi
Investigation of austempered ductile iron (ADI) crankshafts' austempering heat treatment using the finite element
HAKKI BERKE SOYDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAFAK YILMAZ