Publicação: Síntese e caracterização de nanofluidos para aplicação em sistemas térmicos
| dc.contributor.advisor1 | Bandarra Filho, Enio Pedone | |
| dc.contributor.referee1 | Santos, Daniel Dall'Onder dos | |
| dc.contributor.referee2 | Souza, Francisco José de | |
| dc.contributor.referee3 | Titotto, Sílvia Lenyra Meirelles Campos | |
| dc.contributor.referee4 | Parise, José Alberto dos Reis | |
| dc.creator | Oliveira, Letícia Raquel de | |
| dc.crossref.doibatchid | publicado no crossref antes da rotina xml | |
| dc.date.accessioned | 2018-04-05T19:42:41Z | |
| dc.date.available | 2018-04-05T19:42:41Z | |
| dc.date.issued | 2018-03-22 | |
| dc.description.abstract | The goals of this work were to study the synthesis and characterization of the thermophys ical properties of various types of nanofluids in order to evaluate their application in thermal exchange systems. For this, nanofluids of aqueous base, base oil and ethylene glycol base were prepared and studied, containing six types of nanoparticles: TiO2, Ag, Cu, MWCNT, diamond and graphene. Hybrid nanoparticles (Diamond-Nickel, MWCNT-Ag, graphene-Ag) and functionalized surface MWCNT-COOH, Di-COOH and TiO2-PVA were also produced. For the structural characterization of the nanoparticles, X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy and infrared (FTIR) techniques were used, as well as transmission electron microscopy (TEM) and scanning electron microscopy (SEM) images. The synthesis of the nanofluids consisted of the application of the "two-step" method, using sonication processes and high pressure homogenization to disperse the nanoparticles, using volumet r ic concentrations ranging from 0.00125% to 0.1%, and mass concentrations of 0.05 to 1.0 wt%, in base fluids. The thermophysical properties (thermal conductivity and viscosity) were measured experimentally in a temperature range of 10° to 60° C and an increase in both the thermal conductivity and the viscosity were observed with the increase in the volumet r ic fraction of nanoparticles and with the temperature. The stability of the nanofluids was evaluated by the sedimentation observation method. In general, nanofluids without stabilizers remained stable for a few weeks. The experimental results, obtained for thermal conductivity, revealed a maximum increase of 10.67% for diamond nanofluids in mineral oil with oleic acid as stabilizing agent. The maximum increase in viscosity was obtained for nanofluidos of MWCNT, being 1.6 times greater than the viscosity of the water. The results, of thermal conductivity, viscosity and specific mass, were still compared with the classic models of the literature. Thus, the studies of the synthesis and characterization of nanofluids revealed an increase of the thermal conductivity with the dispersion of nanoparticles being a promising alternative as fluids applied in processes of thermal changes. | pt_BR |
| dc.description.degreename | Tese (Doutorado) | pt_BR |
| dc.description.resumo | Este trabalho teve por objetivo estudar a síntese e caracterização das propriedades termofís icas de variados tipos de nanofluidos visando avaliar sua aplicação em sistemas de troca térmica. Para isso, foram produzidos e estudados nanofluidos de base aquosa, base óleo e base etilenoglicol, contendo seis tipos de nanopartículas: TiO2, Ag, Cu, MWCNT, Diamante e grafeno. Ainda foram produzidas nanopartículas híbridas (Diamante-Níquel, MWCNT-Ag, grafeno-Ag) e de superfície funcionalizadas MWCNT-COOH, Di-COOH e TiO2-PVA. Para a caracterização estrutural das nanoparticulas foram utilizadas as técnicas de difração de raios X (DRX), espectroscopia Raman e infravermelho (FTIR), além de imagens de microsco pia eletrônica de transmissão (MET) e de varredura (MEV). A síntese dos nanofluidos consistiu na aplicação do método de “dois passos”, sendo utilizados os processos de sonicação via ultrassom e homogeneização a alta pressão para dispersar as nanopartículas nos fluidos de base. Foram utilizadas concentrações volumétricas variando de 0,00125% a 0,1%, e concentrações mássicas de 0,05 a 1,0 wt%. As propriedades termofísicas (condutividade térmica, viscosidade dinâmica e massa específica) foram medidas experimentalmente, numa faixa de temperatura de 10° a 60°C, e observado um aumento tanto da condutividade térmica quanto da viscosidade com o aumento da fração volumétrica de nanopartículas e da temperatura. A estabilidade dos nanofluidos foi avaliada pelo método da observação da sedimentação. Em geral, os nanofluidos sem estabilizantes se mantiveram estáveis por algumas semanas. Os resultados experimenta is, obtidos para condutividade térmica, revelaram um aumento máximo de 10,67% para nanofluidos de diamante em óleo mineral com ácido oleico como agente estabilizante. O incremento máximo na viscosidade foi obtido para nanofluidos de MWCNT, sendo 1,6 vezes maior que a viscosidade da água. Os resultados, de condutividade térmica, viscosidade e massa específica, ainda foram comparados com os clássicos modelos da literatura. Assim, o estudos da síntese e caracterização de nanofluidos revelou um aumento da condutividade térmica com a dispersão de nanoparticulas, sendo uma alternativa promissora como fluidos aplicados em processos de trocas térmicas visando a intensificação da transferência. | pt_BR |
| dc.description.sponsorship | FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais | pt_BR |
| dc.identifier.citation | OLIVEIRA, Letícia Raquel de. Síntese e Caracterização de Nanofluidos para aplicação em sistemas térmicos - Uberlândia. 2018. 250 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2018. | pt_BR |
| dc.identifier.doi | http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2018.753 | pt_BR |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/21077 | |
| dc.language | por | pt_BR |
| dc.publisher | Universidade Federal de Uberlândia | pt_BR |
| dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica | pt_BR |
| dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
| dc.sizeorduration | 250 | pt_BR |
| dc.subject | Nanofluidos | pt_BR |
| dc.subject | Nanofluids | pt_BR |
| dc.subject | Condutividade térmica | pt_BR |
| dc.subject | Viscosidade | pt_BR |
| dc.subject | Estabilidade | pt_BR |
| dc.subject | Thermal conductivity | pt_BR |
| dc.subject | Thermal conductivity | pt_BR |
| dc.subject | Viscosity | pt_BR |
| dc.subject | Stability | pt_BR |
| dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS | pt_BR |
| dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA | pt_BR |
| dc.title | Síntese e caracterização de nanofluidos para aplicação em sistemas térmicos | pt_BR |
| dc.title.alternative | Synthesis and characterization of nanofluids for application in thermal syntems | pt_BR |
| dc.type | Tese | pt_BR |
| dspace.entity.type | Publication |