مطالعه خواص ترمودینامیکی، انتقالی و حجمی نانوسیال های حاوی نانوذرات ZrO۲ در پلی پروپیلن گلیکول، پلی وینیل پیرولیدون و آب
First Statement of Responsibility
/نسرین جبرئیلی
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: شیمی
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۳۹۶
Name of Manufacturer
، میرزائی
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
شیمی فیزیک
Date of degree
۱۳۹۶/۰۶/۱۴
Body granting the degree
تبریز
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
نانوسیالصها مخلوطی از ذرات با اندازه های ۱ تا ۱۰۰ نانومتر در یک سیال پایه که حاوی آب، اتیلن گلیکول، بعضی از پلیمرها شامل پلی اتیلن گلیکول، پلی پروپیلن گلیکول و پلی وینیل پیرولیدون هستند، میصباشند .نانو ذرات خواص انتقالی و عملکرد انتقال حرارت نانوسیالصها را تغییر میصدهند، از این رو این سیالات پتانسیل بالایی را در انتقال حرارت نشان میصدهند .محلولصهای پلیمری در صنایع، تجارت و فناوری نانو کاربردصهای بسیاری دارند .در سال های اخیر، نانوسیالصهای حاوی نانوذرات پخش شده در بعضی از پلیمرها مورد مطالعه قرار گرفته اند .همچنین برهمکنشصهایی که در نانوسوسپانسیونصها اتفاق میصافتد، قابل توجه است .در این کار، خواص ترمودینامیکی نانوسیالصهای بر پایهصی پلیمر و همچنین برهمکنشصهای مابین نانوذرات و مولکولصهای پلیمر مورد بررسی قرار میصگیرند .در همه آزمایشات انجام شده از سیالصهای پلیمری بهصعنوان سیال پایه استفاده شده است .هدف این مطالعه این است که سیستمهای نانوسیال با پایداری بالا و عملکرد وسیع تهیه شود تا قابل استفاده در کاربردهای مورد نیاز صنایع باشد .برای دستیابی به این سیستم ها، پایداری نانوسیالصها به وسیله پخش کردن نانو ذرات ZrO۲ در سیالصهای پایهصی پلی) پروپیلن گلیکول(، پلی) وینیل پیرولیدون (و آب توسط طیف سنجیvis - UVمورد بررسی قرار گرفت .نتایج نشان دادند که پایداری نانوسیالصها بصورت زیر استH۲O -PVP > ZrO۲-H۲O-PPG > ZrO۲-: ZrO۲اندازه نانوذرات و پتانسیل زتا در ناوسیال پایدار توسط دستگاه تفرق نورپویا (DLS) اندازهصگیری شد .دانسیته،سرعت صوت و ویسکوزیته برای نانوسیالصها در دماها و غلظتهای مختلف اندازه گرفته شد .حجم مولی مازاد و تراکم پذیری هم آنتروپی برای سیستمصها محاسبه شدند .حجم مولی مازاد توسط معادلات ردلیش-کیستر، ات و همکارانش و معادله چندجملهصای مورد برازش قرار گرفت و نتایج نشان دادند که کارایی معادله چندجملهصای بهتر از بقیه معادلات است .نتایج تراکم پذیری هم آنتروپی نشان دادند کهPVP۳۰ ) -H۲O-H۲O) > s(ZrO۲-PPG) > s(ZrO۲-: s(ZrO۲ویسکوزیته با استفاده از معادلاتNRTL - EyringوmNRF - Eyringمورد برازش قرار گرفتند همچنین کارایی معادلات اینیشتین، برینکمن، لاندگرن و بتچلور در پیشگویی دادهصهای ویسکوزیته امتحان شد
Text of Note
Nanofluids are a mixture of particles with sizes of 1-100 nm in a fluid phase, containing of water, ethylene glycol and some of polymers such as polyethylene glycol, polypropylene glycol and poly vinyl pyrolidone. Nanoparticles changes the transport properties and the heat transfer performance of Nanofluids since this fluids show the great potential in heat transfer. Polymeric solutions have several applications in industrial, commercial and nanotechnology. In recent years, Nanofluids containing dispersed nanoparticles in some polymers have been studied. Also the interactions that happened in nanosuspensions are significant. In this work thermodynamic properties of polymer-based nanofluids and interactions between nanoparticles and polymer molecules have been investigated. In all of experiments, polymers were selected as base fluids. The aim of this study is to provide systems of Nanofluids with high stability and enhanced performance for possible applications in industry. To assess these systems, the stability of Nanofluids obtained by dispersing ZrO2 nanoparticles in base fluids of poly (propylene glycol), poly (vinyl pyrrolidone) and water were investigated with UV-vis spectroscopy. The results showed that the stability of Nanofluids as follow: ZrO2-PPG > ZrO2-H2O-PVP > ZrO2-H2O The size of nanoparticles and zeta potential of stable nanofluid were measured with Dynamic Light Scattering (DLS). Density, speed of sound and viscosity of Nanofluids were investigated. Also the excess molar volume and isentropic compressibility were calculated for the systems. The excess molar volume was fitted with equations such as Redlish-Kister, Ott et. Al and polynomial. The performance of polynomial was better than other equations. The results of isentropic compressibility showed that: s(ZrO2-PPG) > s(ZrO2-H2O) > s(ZrO2-H2O-PVP30 ) The viscosity data were fitted with Eyring-NRTL and Eyring-mNRF models. The efficiency of Einstein, Brinkman, Lundgren and Batchelor equations was also tested in prediction of viscosity data