Preparation and characterization of aluminium oxide nanofluids, polyurethane nanocapsules nanofluids and hybrid nanofluids
Alümı̇nyum oksı̇t nanoakışkanların, polı̇üretan nanokapsüllü nanoakışkanların ve hı̇brı̇t nanoakışkanların hazırlanması ve karakterı̇zasyonu
- Tez No: 849755
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SEMAHAT DORUK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Çankırı Karatekin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 75
Özet
Nanoakışkanlar kendilerine özgü fiziksel ve kimyasal özellikleri sebebi ile araştırmacıların ilgisini çekmektedir. Kullanılan nanoparçacıkların morfolojisi, boyutu ve kimyasal doğası ile değişen bu fiziksel ve kimyasal özellikler nanoakışkanların kendine özgü karakteristik özellikler sergilemesine sebep olmaktadır. Çeşitli temel akışkanlar kullanılarak hazırlanan nanoakışkanlar, artan ısı iletim katsayıları ve taşınım katsayıları sebebi ile ısı transferi uygulamalarında oldukça fazla kullanılmaktadır. Sağladıkları yüksek soğutma oranları, düşük pompalama gücü ve aşınma direnci imalat, enerji, ulaşım ve elektronik gibi sanayinin bir çok alanında uygulamalarda yer almaktadır. Özet olarak nanoparçacıkların bir temel akışkan içerisinde dağıtılması ile elde edilen nanoakışkanlar, yüksek ısı iletim katsayıları sebebi ile ısı transferi artırımı amacıyla tercih edilmektedirler. Termal enerji depolamak amacıyla FDM kullanımı fikri genellikle katı ve sıvı faz arasında bir faz değişiminin gizli ısı olarak kullanımını sağlamaktadır. Faz değiştiren malzemeler kullanılarak gizli enerji depolama sistemlerinin kullanımı termal enerji depolamanın en etkili yoludur ve depolama proseslerinin izotermal doğası ve yüksek enerji yoğunluğu gibi avantajlara sahiptir. Bu nedenle bu çalışmada bir faz değiştiren maddenin nano enkapsulasyonu ile nano boyutta kapsüller elde edilerek, Al2O3 ve faz değiştiren madde içeren poliüretan kabuğa sahip nanokapsüllerin nanoparçacık olarak kullanıldığı, saf suyun temel akışkan olduğu mono ve hibrit nanoakışkanlar hazırlanmıştır ve nanoakışkanların kararlıkları üzerine yüzey aktif madde miktarının etkisi incelenmiştir. Nanoakışkanların termal iletkenlik ve viskozite değerleri belirlenmiştir. Nanoakışkanların hacimsel katı oranları % 0.01, %0.05 ve % 0.1 olarak seçilmiştir. Yüzey aktif madde miktarı 0.05g, 0.1g ve 0.15g olarak belirlenmiştir. Termal iletkenlikler KD2 Pro termal iletkenlik ölçüm cihazı ile yapılmıştır. Termal iletkenlik değerleri Al2O3 / su nanoakışkanlar için 0,604 W/m.K-0.628 W/m.K, poliüretan nanokapsül / su nanoakışkanlar için 0.540 W/m.K - 0.596 W/m.K, hibrit nanoakışkanlar için 0.604 W/m.K - 0.609W/m.K aralığında bulunmuştur. Viskoziteler Vibro marka viskozimetre kullanılarak belirlenmiştir. Viskozite değerleri Al2O3 / su nanoakışkanlar için 0.97 cp -1.09 cp, poliüretan nanokapsül/su nanoakışkanlar için 0.94 cp - 1.07 cp, hibrit nanoakışkanlar için 1 cp - 1.03 cp aralığında elde edilmiştir. Yapılan tüm ölçümler oda sıcaklığında gerçekleştirilmiştir. Genel olarak katı miktarı ve yüzey aktif madde miktarı arttıkça termal iletkenlik ve viskozite değerlerinin de arttığı gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
anofluids attract the attention of researchers due to their unique physical and chemical properties. These physical and chemical properties, which vary with the morphology, size, and chemical nature of the nanoparticles used, cause nanofluids to exhibit unique characteristics. Nanofluids prepared using various basic fluids are widely used in heat transfer applications due to their increased heat conduction coefficients and convection coefficients. The high cooling rates, low pumping power, and abrasion resistance they provide are used in applications in many fields of industry, such as manufacturing, energy, transportation, and electronics. In summary, nanofluids obtained by dispersing nanoparticles in a base fluid are preferred for heat transfer enhancement due to their high heat transfer coefficients. The idea of using FDMs for thermal energy storage usually involves a phase change between a solid and a liquid phase to utilize latent heat. The use of latent energy storage systems using phase-change materials is the most efficient way to store thermal energy and has the advantages of the isothermal nature of the storage processes and high energy density. So, in this study, nanoscale capsules were made by nano-encapsulating a phase change agent. Pure water was used as the base fluid and nanocapsules with a polyurethane shell containing Al2O3 and a phase change agent as nanoparticles were used to make mono and hybrid nanofluids. The effect of the amount of surfactant on the stability of the nanofluids was investigated. The thermal conductivity and viscosity values of the nanofluids were determined. The volumetric solid ratios of the nanofluids were selected as 0.01%, 0.05%, and 0.1%. The amount of surfactant was determined to be 0.05g, 0.1 g, and 0.15g. Thermal conductivities were measured with a KD2 Pro thermal conductivity meter. Thermal conductivity values were found in the range of 0.604 W/m.K.–0.628 W/m.K. for Al2O3/water nanofluids, 0.540 W/m.K.–0.596 W/m.K. for polyurethane nanocapsule/water nanofluids, and 0.604 W/m.K.–0.609 W/m.K. for hybrid nanofluids. Viscosities were determined using a Vibro brand viscometer. Viscosity values were obtained in the range of 0.97 cp–1.09 cp for Al2O3/water nanofluids, 0.94 cp–1.07 cp for polyurethane nanocapsules/water nanofluids, and 1 cp–1.03 cp for hybrid nanofluids. All measurements were performed at room temperature. In general, it was observed that thermal conductivity and viscosity values increased as the amount of solid and surfactant increased.
Benzer Tezler
- Magnetik özellikli taşıyıcılı nanokatalizörlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of supported nanocatalysts with magnetic properties
YILDIRAY ALDEMİR
- Fabrication of vanadium and niobium borides via milling-assisted solid state synthesis methods and sintering techniques
Vanadyum ve niyobyum borürlerin öğütme destekli katı hal sentezleme yöntemleri ve sinterleme teknikleri ile üretimi
ÖZGE BALCI
Doktora
İngilizce
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. İSMAİL DUMAN
- Nano-alüminyum oksit yapısında kararlaştırılmış rutenyum (0) nanokümeleri: hazırlanması, tanımlanması ve amonyak boranın hidrolizindeki katalitik performansının incelenmesi
Ruthenium (0) nanoclusters stabilized by nano-aluminium oxide: preparation, characterization and investigation of catalytic performance in the hydrolysis of ammonia-borane
YAŞAR KARATAŞ
- Alken epoksidasyonu katalizörlerinin hazırlanması ve etkinliklerinin incelenmesi
Preparation of alkene epoxidation catalysts and investigation of their activities
NİHAN ALTIPARMAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSAMİL BOZ
YRD. DOÇ. DR. GÜLİN SELDA POZAN SOYLU
- Alüminyum indüklemeli kristalizasyon ile seramik üzerinde oluşturulan polykristallerin elektrokimyasal karakterizasyonu
Electrochemical characterization of polycrystals formed on ceramics by aluminum induced crystallization
ŞEYDA ANAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
EnerjiMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiEnerji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖRKEM OYLUMLUOĞLU