Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Amiri,Alireza Alafchian
محمد امیری (استاد راهنما) علیرضا علافچیان (استاد مشاور)
 
STUDENT
Seyyed Sina Banifatemi
سیدسینا بنی فاطمی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392
As it is known, fluid resistance to motion or drag is a basic problem in various engineering issues that deals with moving fluid and causes energy loss. In all cases, drag also reduces equipment life and decreases the speed. Although to solve this problem various strategies have been suggested (such as the use of surfactant, lubricants and nanoparticles) it is still a challenging subject in fluid mechanics field.Two main purposes of this project were firstly to investigate the possibility of producing nanoparticles by using the aphron generator and secondly producing copper oxide nanoparticles for drag reduction. To achieve these purposes, aphron generation process has been studied by characterizing the Influence of the disk diameter and baffle position on the performance of generated colloidal gas aphrons. The characterization results of aphron generation process have been described in details. The generated nanoparticles both characterized and their performance as a drag reducer was also studied. The prepared copper oxide nanoparticles by this novel aphron flotation method have been studied by various analysis techniques. HRTEM analysis showed that the average diameter size of prepared nanoparticles were 15 to 30 nm. The FT-IR analysis shows that the surfactant molecules surround copper oxide nanoparticles. XRD analysis demonstrated that copper oxide particles have a monoclinic crystal structure. The experimental results also shows that introducing nanoparticles into the oil fluid can reduce the viscosity of certain motor oil up to fifty percent and pin on disc tests also have shown that the coefficient of friction and abrasion can be improved. Keywords: Copper oxide, Nanoparticles, Aphron flotation, Drag reduction
مقاومت سیال در برابر حرکت یا نیروی مقاوم در مسائل مختلف مهندسی یک مشکل بنیادی شناخته می‌شود که با حرکت سیال سروکار داشته و سبب هدر رفتن انرژی می‌شود. همچنین در تمامی موارد، این نیرو عمر قطعات را کاهش داده و باعث کاهش سرعت می‌گردد. اگرچه برای حل این مشکل استراتژی‌های مختلفی پیشنهاد شده‌است (مانند استفاده از سورفکتنت، روانکارها و نانوذرات) اما همچنان یک موضوع چالش برانگیز در رشته مکانیک سیالات می‌باشد. دو هدف اصلی این پروژه، ابتدا بررسی امکان تولید نانوذرات با استفاده از دستگاه مولد افرون و سپس تولید نانوذرات اکسید مس برای کاهش نیروی مقاوم بود. برای دست‌یابی به این اهداف، فرآیند تولید افرون مورد مطالعه آزمایشگاهی قرار گرفت. نتایج اثر قطر دیسک و محل قرارگیری بافل‌ها بر عملکرد افرون‌های کلوئیدی گازی تولیدی به‌طورکامل مورد بررسی قرارگرفت. سپس نانوذرات تولیدی مشخصه‌یابی شدند و همچنین عملکردشان به عنوان کاهش دهنده نیروی مقاوم مورد بررسی قرار گرفت. نانوذرات اکسید مس تولیدی با روش نوین تولید افرون توسط روش‌های آنالیز مختلف مورد بررسی قرار گرفتند. آزمون HRTEM نشان داد که متوسط قطر نانوذرات تولیدی 15 تا 30 نانومتر بود.آنالیز FT-IR نشان داد که ذرات سورفکتنت اطراف ذرات اکسید مس را فراگرفته‌اند. آزمون XRD مشخص کرد که ذرات اکسید مس دارای ساختار بلوری مونوکلینیک می‌باشند. نتایج آزمایشگاهی همچنین نشان داد که نانوذرات اضافه شده به روغن موتور می‌تواند ویسکوزیته آن را تا بیش از چهل درصد کاهش دهد و تست پین روی دیسک نشان داد که ضریب اصطکاک و سایش بهبود پیدا کرده‌اند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی