Numerical and experimental investigation of thermal performance of graphene reinforced aluminium
Grafen takviyeli alüminyumun termal performansının sayısal ve deneysel olarak incelenmesi
- Tez No: 655380
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ KASIM TOPRAK, DOÇ. DR. SİNAN KANDEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Enerji, Mechanical Engineering, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Grafen yüksek termal iletkenlik ve mukavemet gibi üstün özelliklere sahip bir malzemedir. Bu istisnai özellikleri, grafeni, diğer malzemelerin özelliklerinin güçlendirilmesinde kullanılması için iyi bir aday yapmaktadır. Alüminyum, ucuz, hafif, dayanıklı ve yüksek termal iletkenliğe sahip olmasından dolayı sanayide oldukça fazla kullanılan bir malzemedir. Literatüde, grafen ile güçlendirilmiş alüminyum üretiminin çeşitli örnekleri bulunmaktadır. Ayrıca literatürde, grafenin alüminyumun termal iletkenliğine ve mekanik özelliklerine olan etkisinin deneysel olarak incelendiği çalışmalar da bulunmaktadır. Fakat, grafen-alüminyum kompozitleri için yapılmış çok az sayıda moleküler dinamik çalışması bulunmaktadır. Bu çalışmada, saf alüminyum, grafen ve grafen kaplı alüminyum modellendi ve moleküler dinamik yöntemi ile simüle edildi. Uzunluk, genişlik, kalınlık ve sistem sıcaklığı gibi parametrelerin bu modellerin termal iletkenliği üzerindeki etkisi incelendi. Ayrıca, grafen katman sayısı, hata boyutu, hata şekli ve hata konumunun etkisi de hesaplandı. Ek olarak, karşılaştırmalı bir çalışma için deney düzeneği tasarlandı ve üretildi. Konveksiyon yoluyla ısı transferi testi grafen ile güçlendirilmiş alüminyum ve saf alüminyum malzemeler üzerinde yapıldı ve grafenin termal performansa etkisi bu yöntemle incelendi.
Özet (Çeviri)
Graphene is a material with superior properties such as high thermal conductivity and mechanical strength. These exceptional properties make graphene a good candidate for being used as a reinforcement agent in other materials. Aluminium is a widely used material in industry for thermal applications for being cheap, lightweight and having high thermal conductivity. In the literature, there are many examples of graphene reinforced aluminium production. Also, the effects of graphene on thermal conductivity and mechanical properties of aluminium are also investigated experimentally. However, there are limited molecular dynamics studies for graphene-aluminium composites. In this work, aluminium, graphene and graphene coated aluminium are modeled and simulated with non-equilibrium molecular dynamics method. Length, width, height, temperature dependence of thermal conductivity of these models are investigated. In addition, effects of graphene layer number, defect size and defect locations are also reported. Additionally, an experimental setup is designed and produced for a comparative study. Thermal performances of aluminium alloy and graphene nanoplatelet reinforced aluminium are investigated with a convection heat transfer test.
Benzer Tezler
- Havacılıkta kullanılan grafen takviyeli 3 fazlı kompozitlerin yapısallara etkisinin incelenmesi
Investigation of the structural effects of graphene-reinforced three-phase composites used in aviation
SAMET AKARÇEŞME
- İçerisinde grafen katkılı nanoakışkan ve konik iç eleman kullanılan boruda termohidrolik performans ve entropi üretiminin incelenmesi
Investigation of thermohydraulic performance and entropy generation in a tube with graphene nanoparticle reinforced nanofluid and conical inner ribs
ORHAN KEKLİKCİOĞLU
- Femtosaniye lazer ile işlenen yapıların katıhal lazerlerde uygulamaları ve üst çevrim pompalı Tm3+:KY3F10 lazerleri
Solid-state laser applications of femtosecond laser written structures and upconversion pumped Tm3+:KY3F10 lasers
YAĞIZ MOROVA
- PV/T sistem performansına zorlanmış hava/nanoakışkan çiftlerinin etkisinin sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of the effect of forced air/nanofluid pairs on PV/T system performance
GÖKHAN SEFER
- Kalın kompozit yapılarda reçinenin ısı transfer modelinin optimizasyonu ve mekanik özellikler üzerindeki etkisinin incelenmesi
Optimization of heat transfer model of resin in thick composite laminates and investigation of the mechanical properties
YİĞİT BARTU ILGAZ
