Drop evaporation of multicomponent liquids
Çok bileşenli sıvıların damla buharlaşması
- Tez No: 625458
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜSNÜ YILDIRIM ERBİL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 136
Özet
Çok bileşenli karışımların, özellikle etanol su içeren damla buharlaşmasının anlaşılması, mürekkep püskürtmeli yazıcı, mikro-elektroniklerin soğutulması ve gibi pek çok endüstri için önem taşımaktadır. Bununla birlikte, çok bileşenli sıvıların damla buharlaşmasının anlaşılması saf sıvılarınkine kıyasla daha güçtür. Bu tez çalışmasında saf suyun, saf etanolün ve ikili etanol su karışımlarının difüzyon yoluyla olan damla buharlaşması, sabit bağıl nem ve sıcaklıklarda incelenmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında, bağıl nem yükseldikçe etanol içeren damlalara ortamda mevcut olan su buharının adsorplanmasıyla buharlaşma hızı düşmüştür . Ağırlıkça 25% etanol içeren iki-bileşenli etanol-su damlanın buharlaşmasının saf su damlasının buharlaşmasına benzediği ve ağırlıkça 75% etanol içeren damlanın buharlaşmasının ise saf alkol damlasının buharlaşmasına benzediği gözlenmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında, etanol-su içeren damlaların buharlaşma hızlarını önceden hesaplayabilmek üzere yeni bir teorik model önerildi. Bu modeli geliştirmek için etanol-su içeren damlaların bileşimlerindeki değişim, buharlaşma esnasında damlalardan alınan numunelerdeki etanol miktarının kırılma indisi yöntemiyle saptanmasıyla gözlendi. Daha sonra, etanol-su damlalarının buharlaşmasını etkileyen toplam buharlaşma basınçları, ortalama difüzyon katsayıları, molekül ağırlıkları ve yoğunlukları gibi parametreler fiziksel kimya literatüründen faydalanılarak hesaplandı. Önerilen modelin etanol-su damlalarının buharlaşma hızıyla ilgili (dV(2/3)/dt) deneysel verilere çok iyi uyduğu saptandı. Çalışmanın son aşamasında, farklı başlangıç derişimlerinde etanol-su-trans-anetol içeren üçlü (Ouzo) sıvı damlalarının farklı bağıl nemdeki buharlaşmaları incelendi. Beklendiği gibi artan bağıl nemin buharlaşma sürelerini uzattığı ve faz ayrımı ve damlanın renginin beyazlaşması için geçen süreyi kısalttığı gözlendi.
Özet (Çeviri)
The understanding of the drop evaporation consisting of multi-component mixtures, in particular ethanol-water drops is important in many industries such as ink jet printing, cooling of microelectronics applications. However, the evaporation of binary and multicomponent liquid drops is more complicated than that of the pure liquids due to the change of the composition of the drop by time. Experimental results on the diffusive drop evaporation behavior of multicomponent liquids under constant relative humidity and temperature conditions were reported. In the first phase, the most important effect of the RH increase of the medium resulted in the increase of the adsorption quantity of water vapor from the environment onto the ethanol containing drops. Evaporation rate of a binary drop containing 25% ethanol by wt. was close to that of pure water and 75% ethanol by wt. was close to that of pure ethanol. In the second phase, a theoretical model to calculate the rate of binary drop evaporation was proposed. The concentration changes in the bulk composition of ethanol-water binary drops were monitored using a refractive index method. Then the parameters affecting the drop evaporation process such as total vapor pressures, average diffusion coefficient of binary vapors, molecular weights and densities of the liquid drops were used. It was found that the proposed model fitted the experimental data (dV(2/3)/dt) points very well. In the final phase, the drop evaporation of ternary mixtures of ethanol-water-trans-anethole (Ouzo) was investigated in terms of effect of relative humidity and effect of initial ethanol concentration in the drops. When the RH of the medium was increased the evaporation duration was lengthened and the duration of a milky white drop formation due to the spontaneous nucleation of the tiny oil was decreased.
Benzer Tezler
- Bir katı üzerinde bulunan su damlasının değme açısının, bağıl nemi kontrol edilen ortamlarda buharlaşması ile değişmesi ve su buharı difüzyon sabitinin aynı ortamlarda ince boru yöntemiyle tayinin modellenmesi
The evaporation of a water drop on a solid substrate in a constant humidity cell: The change of contact angle and its relation with water vapor diffusion coefficient
AYŞEGÜL EROĞLU
- Grafit tozunun damla buharlaşması ile desen hale getirilmesi
Pattern formation by drop evaporation of graphite powder
SEVGİ ÇAVUŞOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Kimya MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSNÜ YILDIRIM ERBİL
- Farklı tip surfaktanlar kullanılarak karbon nanotüp çözeltilerinden damla buharlaştırması yöntemi ile kontrollü desen oluşumu
Controlled stain formation by drop evaporation by carbon nanotube formation using different types of surfactants
GÜNSU KÖMÜRCÜOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Kimya MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. H. YILDIRIM ERBİL
- Damla buharlaşması ile yüzeye kontrollü nano ve mikro malzeme kaplama ve uygulamaları
Controlled deposition of nano and micro materials on surfaces by drop evaporation and its applications
MERVE DANDAN DOĞANCI
Doktora
Türkçe
2014
Kimya MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSNÜ YILDIRIM ERBİL
- Kayganlaştıcı sıvı emdirilmiş, gözenekli kaygan yüzeyler (Slips) üzerinde damla buharlaşmasının incelenmesi
Investigation of evaporation of sessile droplets on slippery lubricant-infused porous surfaces (Slips)
RANA ÜÇÜNCÜOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Kimya MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSNÜ YILDIRIM ERBİL