An experimental methodology on the determination of stability and characterization of nanofluids
Nanoakışkanların kararlılığının belirlenmesi ve karakterizasyonu üzerine deneysel bir metodoloji
- Tez No: 847204
- Danışmanlar: PROF. DR. MELDA ÇARPINLIOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 110
Özet
Bu tezde, nanoakışkanların stabilitesinin belirlenmesi ve karakterizasyonuna yönelik deneysel bir metodoloji sunulmuştur. 77 nm çaplı CuO nanoparçacıkları ile %0.01, 0.05 ve 0.1 hacim oranlarında CuO–Deiyonize Su ve CuO–Etilen Glikol nanoakışkanları hazırlanmıştır. Nanoakışkanlar ve baz akışkanlar 60 °C'ye kadar ısıtılarak 60 °C'den ortam sıcaklığına soğumaları termal kamera ile zaman içerisinde fotoğraflandı. Deiyonize Su 207. dakikada ortam sıcaklığına soğurken, %0.01, 0.05 ve 0.1 hacim fraksiyonlarına sahip CuO–Deiyonize Su nanoakışkanları eş zamanlı ve 180. dakikada soğudu. Etilen Glikol 130. dakikada ortam sıcaklığına soğurken, CuO–Etilen Glikol nanoakışkanları ise aynı anda ve 90. dakikada ortam sıcaklığına soğudu. Ortam sıcaklıkları Deiyonize Su ve CuO–Deiyonize Su nanoakışkanları için 25.5 °C, Etilen Glikol ve CuO–Etilen Glikol nanoakışkanları için ise 30.1 °C olarak kaydedilmiştir. CuO nanoparçacıklarının akışkanların soğuma sürelerini önemli ölçüde azalttığı gözlemlendi. Hacim fraksiyonları %0.01, %0.05 ve %0.1 olan CuO–Deiyonize Su nanoakışkanlarının stabilitesi sedimantasyon fotoğrafı yakalama yöntemi kullanılarak 190 dakika olarak belirlendi. Nanoakışkanların viskoziteleri zamanla ölçüldü ve sonuçlar, CuO–Deiyonize Suda hacim oranları %0.01, %0.05 ve %0.1 olan nanoakışkanlar için sırasıyla 50, 150 ve 200 dakikalık stabilite sürelerini gösterdi. %0.01, %0.05 ve %0.1 hacim fraksiyonlarına sahip CuO–Etilen Glikol nanoakışkanlarının stabilite süreleri sırasıyla 7 gün, 10 gün ve 15 gün olarak belirlenmiştir. Kararlılığın sonu, nanoakışkanın viskozitesinin baz akışkanınkine eşit olduğu zamana atfedilmiştir. Bu yeni yöntem, termofiziksel bir özelliğin ölçülmesiyle stabilite sürelerinin ve sedimantasyon davranışlarının hassas ve doğru bir şekilde belirlenebileceğini kanıtlamıştır. Nanoakışkanların ısıl iletkenlikleri teorik denklemler ve deneysel sonuçlar kullanılarak hesaplandı. Sedimantasyon hızları hesaplandı, sonuçlar artan hacim fraksiyonlarının sedimantasyon hızını azalttığını gösterdi; bu da viskozite ölçümleriyle belirlenen stabilite sürelerini doğruladı. Benzer şekilde başka bir gözlem, CuO–Deiyonize Su nanoakışkanlarının sedimantasyon hızlarının CuO–Etilen Glikol nanoakışkanlarınınkinden yaklaşık 10 kat daha yüksek olduğunu ortaya çıkardı. Sonuç olarak viskozite ölçülmesiyle stabilitenin ve sedimantasyonun daha hassas ve doğru bir şekilde belirlenebileceği ispatlanmıştır. Ayrıca gelecekteki bir çalışma olarak stabilite tespitini sağlamak için viskozite ölçümleriyle birlikte soğuma ölçümleri de değerlendirilecektir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, an experimental methodology on the determination of the stability and characterization of nanofluids is presented. With 77 nm diameter CuO nanoparticles, CuO–Deionized Water and CuO–Ethylene Glycol nanofluids were prepared in volume fractions of 0.01, 0.05, and 0.1%. Nanofluids and base fluids were heated to 60 °C and their cooling from 60 °C to ambient temperature was photographed over time with a thermal camera. Deionized Water cooled to ambient temperature in the 207th minute, and CuO–Deionized Water nanofluids with 0.01, 0.05 and 0.1% volume fractions cooled simultaneously in the 180th minute. Ethylene Glycol cooled to ambient temperature in the 130th minute, and CuO–Ethylene Glycol nanofluids cooled to ambient temperature at the same time and in the 90th minute. Ambient temperatures were recorded as 25.5 °C for Deionized Water and CuO–Deionized Water nanofluids and 30.1 °C for Ethylene Glycol and CuO–Ethylene Glycol nanofluids. It was observed that CuO nanoparticles significantly reduced the cooling durations of the fluids. The stability of CuO–Deionized Water nanofluids with volume fractions of 0.01%, 0.05%, and 0.1% was determined as 190 minutes, using the sedimentation photograph capturing method. Viscosities of the nanofluids were measured over time, and the results indicated stability durations of 50, 150, and 200 minutes for nanofluids with volume fractions of 0.01%, 0.05%, and 0.1% in CuO–Deionized Water, respectively. The stability periods for CuO–Ethylene Glycol nanofluids with 0.01%, 0.05%, and 0.1% volume fractions were determined to be 7 days, 10 days, and 15 days, respectively. The end of stability was attributed to the time when the nanofluid viscosity equaled that of the base fluid. This new method has proven that stability durations and sedimentation behaviors can be determined sensitively and accurately by measuring a thermophysical property. Thermal conductivities of nanofluids were calculated using theoretical equations and experimental results. Sedimentation velocities were calculated, results showed that increasing volume fractions decreased the sedimentation velocity, confirming the stability times determined by viscosity measurements. Likewise, another observation revealed that the sedimentation velocities of CuO–Deionized Water nanofluids were approximately 10 times higher than those of CuO–Ethylene Glycol nanofluids. As a result, it has been proven that stability and sedimentation behavior can be determined with greater precision and accuracy by measuring viscosity. Furthermore, cooling measurements with viscosity measurements are going to be assessed to satisfy the stability determination as a future work.
Benzer Tezler
- Isı yalıtımı uygulamaları için cam nanolif üretimi ve karakterizasyonu
Fabrication and characterization of glass nanofibers for thermal insulation applications
AHSEN ÜNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SADRİYE OSKAY
- Spirulina platensis proteins: Functional and physicochemical properties, angiotensin-I converting enzyme inhibitory activity, bioavailability and encapsulation studies
Spirulina platensis proteinleri: Fonksiyonel ve fizikokimyasal özellikleri, anjiyotensin-I dönüştürücü enzim inhibitor aktivitesi, biyoyararlılığı ve enkapsulasyon çalışmaları
AYSUN YÜCETEPE
Doktora
İngilizce
2017
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK
- Synthesis of some functional conducting polymers, characterization, Mott-Schottky analysis and sensor applications
Bazı fonksiyonel iletken polimerlerin sentezi, karakterizasyonu, Mott-Schottky analizi ve sensor uygulamaları
TOLGA KARAZEHİR
Doktora
İngilizce
2017
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ
PROF. DR. MURAT ATEŞ
- Studies on alkaline protease production from bacillus sp.
Alkalifilik bacillus suşlarında alkali protezların üretimi üzerine çalışmalar
HANDE GENÇKAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Biyoteknolojiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. CANAN TARI
- Lipaz enziminin katalizlediği bir ester üretiminin süperkritik CO2'de incelenmesi
Lipase-catalyzed ester production in supercritical CO2
NURCAN KAPUCU
Doktora
Türkçe
2003
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYLA ÇALIMLI