Análise termo-reológica de nanolubrificantes para compressores de refrigeração aditivados com nanotubos de carbono
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Data de Publicação: | 2016 |
Tipo de documento: | Tese |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/23315 |
Resumo: | Nanofluidos (NFs) são soluções compostas pela adição de um pequeno volume de nanopartículas (NPs) a fluidos convencionais e possuem aplicações em seguimentos distintos da engenharia. Neste trabalho, realizou-se uma análise experimental do comportamento reológico e tribológico de NFs de nanotubos de carbono de paredes múltiplas (NTCPM) em óleos lubrificantes utilizados em compressores herméticos de refrigeração comercial. Inicialmente, o estudo foi realizado em óleos minerais tipo ISO 68 e posteriormente o fluido base utilizado foi o óleo sintético poliolester (POE). A análise realizada para o óleo POE foi dividida em duas etapas, na primeira o objetivo foi escolher a fração volumétrica mais eficaz termodinamicamente, assim, foram preparadas quatro amostras de NFs nas frações de 0,3, 0,4, 0,5 e 0,6 g/L, através dos processos de sonicação e agitação rotativa, com tempo de 24 horas em cada etapa. Ao compararmos o desempenho de cada amostra com o óleo POE puro, a amostra aditivada por 0,4 g/L de NTCPM demonstrou ter melhor desempenho reológico e após ser ensaiada em bancada de lubricidade de alta frequência, apresentou melhores resultados tribológicos que o lubrificante convencional. Após a definição da fração volumétrica, foram preparadas mais sete amostras do NF em estudo variando-se apenas seu tempo de sonicação, mantendo-se o tempo utilizado anteriormente para o processo de agitação rotativa. A estabilidade mecânica das sete amostras foi analisada em um período de noventa dias através dos ensaios Particle Sizing e Potencial Zeta que indicaram uma influência do tempo de sonicação na estabilidade mecânica do nanolubrificante, evidenciando-se que a melhor faixa temporal para a realização deste processo é entre 14 e 17 horas. |
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Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2016.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/23315Nanofluidos (NFs) são soluções compostas pela adição de um pequeno volume de nanopartículas (NPs) a fluidos convencionais e possuem aplicações em seguimentos distintos da engenharia. Neste trabalho, realizou-se uma análise experimental do comportamento reológico e tribológico de NFs de nanotubos de carbono de paredes múltiplas (NTCPM) em óleos lubrificantes utilizados em compressores herméticos de refrigeração comercial. Inicialmente, o estudo foi realizado em óleos minerais tipo ISO 68 e posteriormente o fluido base utilizado foi o óleo sintético poliolester (POE). A análise realizada para o óleo POE foi dividida em duas etapas, na primeira o objetivo foi escolher a fração volumétrica mais eficaz termodinamicamente, assim, foram preparadas quatro amostras de NFs nas frações de 0,3, 0,4, 0,5 e 0,6 g/L, através dos processos de sonicação e agitação rotativa, com tempo de 24 horas em cada etapa. Ao compararmos o desempenho de cada amostra com o óleo POE puro, a amostra aditivada por 0,4 g/L de NTCPM demonstrou ter melhor desempenho reológico e após ser ensaiada em bancada de lubricidade de alta frequência, apresentou melhores resultados tribológicos que o lubrificante convencional. Após a definição da fração volumétrica, foram preparadas mais sete amostras do NF em estudo variando-se apenas seu tempo de sonicação, mantendo-se o tempo utilizado anteriormente para o processo de agitação rotativa. A estabilidade mecânica das sete amostras foi analisada em um período de noventa dias através dos ensaios Particle Sizing e Potencial Zeta que indicaram uma influência do tempo de sonicação na estabilidade mecânica do nanolubrificante, evidenciando-se que a melhor faixa temporal para a realização deste processo é entre 14 e 17 horas.Nanofluids (Nfs) are made by adding a small volume of nanoparticles (NPs) to conventional fluids which have applications in different segments of engineering. In this work, we have done an experimental analysis of the rheological and tribological behavior of (NFs) carbon nanotube with multiple walls (NTCPM) in lubricating oils used in hermetic compressors of commercial refrigeration. Initially, the study was carried out in mineral oils type ISO 68, and later the base fluid used was the poliolester synthetic oil (POE). The undertaken analysis to the POE oil was divided into two steps: firstly the goal was to choose the most effective rheologically volume fraction. Thus, four samples of NFs in fraction of 0.3, 0.4, 0.5 and 0.6 g/l were prepared, through the processes of sonication and stirring rotation, during 24 hours at every step. When comparing the performance of each sample with the POE pure oil, the sample with 0.4 g/l of NTCPM has shown to have a better thermodynamic performance, and after being tested in high frequency lubricity bench, it showed better tribological results than the conventional lubricant. After defining the volume fraction, new extra seven samples of the NF in study were prepared. At this time we have changed only their sonication time, although the same period of time, which was previously used for the stirring rotating process has been kept. The mechanical stability of the seven samples was analyzed over a period of 90 days, through the Particle Sizing and Zeta potential tests, which indicated a sonication time influence on mechanical stability of nanolubricating. It also showed that the best track time to develop this process is between 14 and 17 hours.porCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICANanofluidoNanotubos de carbono de paredes múltiplasViscosidade dinâmicaCondutividade térmicaEstabilidade mecânicaAnálise termo-reológica de nanolubrificantes para compressores de refrigeração aditivados com nanotubos de carbonoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICAUFRNBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALValerioFernandesDeAzevedo_TESE.pdfValerioFernandesDeAzevedo_TESE.pdfapplication/pdf4415851https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/23315/1/ValerioFernandesDeAzevedo_TESE.pdfaeecb352ad1fc6a2eb053b4a226086f8MD51TEXTValerioFernandesDeAzevedo_TESE.pdf.txtValerioFernandesDeAzevedo_TESE.pdf.txtExtracted texttext/plain185587https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/23315/4/ValerioFernandesDeAzevedo_TESE.pdf.txt34433293777460c89da411acd56893c0MD54THUMBNAILValerioFernandesDeAzevedo_TESE.pdf.jpgValerioFernandesDeAzevedo_TESE.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg3235https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/23315/5/ValerioFernandesDeAzevedo_TESE.pdf.jpga078c8a925cef2cb4647eacf9504b4a4MD55123456789/233152017-11-04 20:08:39.292oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/23315Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2017-11-04T23:08:39Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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