Skip to main content
SUPERVISOR
Youseff Ghayeb,Ezat Keshavarzi
یوسف غایب (استاد راهنما) عزت کشاورزی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sabereh Parvizi Moghadam
صابره پرویزی مقدم

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1385

TITLE

Investigation of the thermal conductivity, viscosity and mending effect of Cu, CuO and TiO2 nanoparticles in the engine base oil
The aim of research is _ preparation stable nanofluids on base oil and determination thermalconductivity, viscosity and investigation friction coefficient surfaces that contact _ together_ the objective ofthe present study is to measure the effective viscosities , thermal and mending effect for TiO2-oil CuO-oilCu-oil nanofluid at volume concentrations in the rang from 0.1 to 0.65 vol.% TiO2 , Cuo and Cunanoparticles.The effective viscosities of the TiO2-oil, CuO-oil and Cu-oil nanofluids were measured as afunction of particle volume concentration using an brokfild type viscometer. The effective thermalconductivities of the TiO2-oil, CuO-oil nanofluids were measured as a function of nanoparticle volumeconcentration using a transient hot wire (KD2) apparatus.A two-step method is used to produce TiO2-oilCuO-oil Cu-oil nanofluids with concentrations of TiO2 , CuO , Cu nanoparticles from 0.1 to 0.65 vol.%without any surfactant. Since ultrasonic vibration breaks down agglomerates in the mixture. Theeffectiveviscosities of TiO2-oil, CuO-oil and Cu-oil nanofluids with concentrations from 0.1 to 0.65 vol%weremeasured at the temperature of 22, C. The effective thermal conductivities of TiO2-oil andCuOoilnanofluids concentrations 0.1, 0.3, 0.5 vol.% and from 0.02 to 0.5 vol.% were measured at 25,C. showsresults the enhancement in the effective thermal conductivities of TiO2-oil and CuO-oil nanofluids as afunction of nanoparticle volume fraction. Also shows that the enhancement in the measured thermalconductivities of the TiO2-oil and CuO-oil nanofluids increases with increasing concentration.The presentresult shows that nanoparticles can be as dispersed particles in nanofluid if aggregation can beminimizedso amount maximum thermal conductivity. The pin-on-disk was used for measuring the tribologhproperties above mentioned nanofluids. The experimental results of pin-on-disk tests and observatioySEM have shown that the properties were improved by adding TiO2 , CuO and Cu nanoparticlesand alsothere exists a mending effect on the friction surface after being lubricated with oil containing Tio2 , CuOand Cu nano-particles. These testes performed for oil fluid and TiO2 nanofluid at differentconcentrationcontaning of 0.1,0.3,0.5vol% and CuO,Cu nanofluid at concentration 0.3vol%. The resultsshow that theoptimum concentration of TiO2 nanofluid is 0.3 vol% for having the minimum “rubbing” andalso thecopper nano-particles intensively decrease friction coefficient.
هدف از تحقیق حاضر تهیه نانوسیال پایدار روغن و بررسی هدایت گرمایی، ویسکوزیته آن و همچنین اندازه گیری میزان سایش و ضریب اصطکاک سطوح در تماس با این نانوسیال است. نانوسیالات اکسید مس در روغن و اکسید تیتانیم در روغن با غلظت های مختلف تهیه و با استفاده از امواج فراصوتی پایدار شدند، سپس درصد افزایش هدایت گرمایی آن ها نسبت به سیال پایه محاسبه گردید. همچنین تاثیر غلظت نانوذرات و زمان موج دهی بر هدایت گرمایی نانوسیالات نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از افزایش هدایتگرمایی نانوسیال با غلظت نانوذرات است. همچنین مشخص شد که زمان موجدهی تاثیر بسیار زیادی در هدایتگرمایی نانوسیال دارد و زمان بهینه ای مطابق با بیشترین میزان افزایش هدایتگرمایی وجود دارد. اما این افزایش در هدایت گرمایی چندان پایدار نبود و بعد از گذشت 60 دقیقه از قطع موج دهی به شدت کاهش پیدا کرد. در مرحله بعد ویسکوزیته نانوسیالات اکسید تیتانیم، اکسید مس و مس در روغن با افزایش زمان موج دهی اندازه گیری و نشان داده شد که با افزایش زمان موج دهی به دلیل شکسته شدن نانوخوشه ها، ویسکوزیته نانوسیال کاهش می یابد. همچنین ویسکوزیته این نانوسیالات با افزایش دما بررسی و نشان داده شد که ویسکوزیته نانوسیال، مشابه با ویسکوزیته سیال، با افزایش دما کاهش می یابد و شیب این کاهش برای سیال و نانوسیال در محدوده غلظت مورد مطالعه یکسان است. با اندازه گیری اثر شدت برشی بر ویسکوزیته سیال پایه و نانوسیال با کسر حجمی 1/0 تا 65/0 درصد حجمی، نیوتنی بودن رفتار سیال و این نانوسیالات برای دور موتورهای بیشتر از 3 دور بر دقیقه مشخص شد. در مرحله نهایی برای بررسی اثر نانوذرات بر سایش (اثر ترمیمی نانوذرات) و ضریب اصطکاک سطوح در تماس با نانوسیالات روغن از دستگاه پین روی دیسک استفاده شد. نتایج نشان دادکه نانوذرات موجود در روغن موجب کاهش ضریب اصطکاک و کاهش سایش دو سطح در تماس با یکدیگر می شوند. این آزمایشات برای سیال روغن و نانوسیال اکسید تیتانیم در سه غلطت 1/0، 3/0 و 5/0 درصد حجمی و نانوسیالات اکسید مس و مس با غلظت 3/0 درصد حجمی انجام شد که کمترین میزان سایش برای غلظت 3/0 درصد حجمی اکسید تیتانیم به دست آمد. همچنین نتایج نشان داده شد که سطح آغشته به نانوسیال مس بیشترین میزان کاهش ضریب اصطکاک را نسبت به سطح آغشته به روغن بدون نانوذره دارد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی