Experimental and numerical investigation of surfactant effects on the thermal conductivity of carbon nanotube nanofluids
Karbon nanotüplü nanoakıskanlarda yüzey aktıf maddelerın ısıl iletkenliğe etkisinin deneysel ve sayısal incelemesi
- Tez No: 442198
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HANİFE TUBA OKUTUCU ÖZYURT, DOÇ. DR. ALPASLAN TURGUT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Nanoakıskanlar, içerisinde nano boyutlarda parçacık bulunduran sıvılardır. Isıl iletkenlik basta olmak üzere ısıl performanslarındaki üstünlüklerinden dolayı ısı transferi uygulamalarının ilgi odagı olmuslardır. Biliminsanları yaklasık yirmi yıldır farklı malzeme ve sıvılarla nanoakıskan hazırlayıp, nanoakıskanların ısıl özelliklerini ve stabilitesini incelemislerdir. Ancak yapılan sayısız arastırma hala tutarlı sonuçlar vermedigi, nanoparçacık üretiminin masrafı ve stabilite sorunlarından dolayı nanoakıskanlar henüz yaygın bir kullanım bulamamıslardır. Karbon nanotüplerin kullanıldıgı nanoakıskanlar da en yüksek ısıl iletkenligi sergileseler de, stabilitesinin saglanması en zor akıskanlardır. Bu tezde, su içinde karbon nanotüp süspansiyonlarının ısıl iletkenlik ve stabilitelerinin deneysel ve sayısal olarak incelenmesi amaçlanmıstır. Çalısmanın deneysel kısmında ısıl iletkenlik ölçümleri için geçisli sıcak tel ve 3-omega yöntemleri kullanılmıstır. Nanoakıskanların stabilitesi ise, numunelerde olusan çökeltilerin fotograflanması ve taramalı elektron mikroskopi görüntüleriyle incelenmistir. Su içinde karbon nanotüplü nanoakıskanlarda bir yüzey aktif maddenin kullanılmasının stabilite için çok önemli oldugu, ancak bunun ısıl iletkenlikte bir düsüse sebep oldugu gösterilmistir. Sayısal incelemelerde, ısıl iletkenlik tahminleri için yenilenmis Maxwell ve Hamilton Crosser modelleri kullanılmıstır. Bu matematiksel modeller kullanılırken yüzey aktif maddenin etkisi de hesaplara katılmıstır. Deneysel ve sayısal sonuçlar karsılastırılmıs ve makul bir tutarlılık sergilenmistir.
Özet (Çeviri)
Nanofluids are suspensions of nanometer sized particles in base fluids. They have been of great interest in heat transfer applications for their unexpectedly superior thermal properties, especially their thermal conductivity. For almost two decades, scientists have been preparing nanofluids with various base fluids and particles, and have been observing their thermal properties and stability. Despite all the research, nanofluids are yet to achieve widespread use because of incoherent research results, stability issues and cost concerns. Carbon nanotubes as nanofluid ingredients seem to offer the highest thermal conductivity enhancement while being also the most challenging ones in terms the maintenance of stability. This thesis aims to experimentally and numerically investigate the stability and thermal conductivity of carbon nanotube (CNT)-water nanofluids with gum-Arabic as the surfactant. For the experimental part of the study, the transient hot wire and 3! methods have been utilized for the thermal conductivity measurements. The stability of the nanofluids have been investigated using sediment photography capturing and scanning electron microscope images. It has been shown that for CNT-in-water nanofluids the use of surfactant is essential for a stable suspension, and that the addition of the surfactant adversely affects the thermal conductivity. For the numerical investigations, Renovated Maxwell and Hamilton Crosser methods have been adapted for the thermal conductivity estimations. The effect of surfactant layer has been included in the mathematical models. The experimental and numerical results have been compared and a reasonable agreement has been demonstrated.
Benzer Tezler
- Numerical investigation of polymer additive effects on the flow around immersed bodies
Polimer katkısının batırılmış cisimler etrafı akışa etkisinin sayısal olarak incelenmesi
ONUR ÇETİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KUNT ATALIK
- Dye lasing and planar extensional flow induced dissolution in hydrodynamically trapped microdroplets
Düzlemsel genişlemeli akış içinde hidrodinamik tuzaklanmış mikrodamlaların ışıması ve çözülmesi
OĞUZ KAYILLIOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiKoç ÜniversitesiOptoelektronik ve Fotonik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER KİRAZ
- Experimental and numerical investigation of gas-particle flow after a 90 degre vertical-to-horizontal elbow
90 derece yatay-dikey dirsekten sonraki katı-gaz akışın deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
HÜSEYİN AKILLI
Doktora
İngilizce
1999
Makine MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEŞİR ŞAHİN
- Experimental and numerical investigation of carbon dioxide sequestration in deep saline aquifers
Derin tuzlu su formasyonlarında karbon dioksit tecridinin deneysel ve sayısal olarak araştırılması
ÖMER İZGEÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Petrol ve Doğal Gaz MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİROL DEMİRAL
DOÇ. DR. SERHAT AKIN
- Experimental and numerical investigation of tool-part interactions in composites manufacturing
Kompozit imalatında kalıp-parça etkileşimlerinin deneysel ve sayısal araştırması
ÖVUL ÖZGU ÖZSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. DR. NURİ BÜLENT ERSOY