بررسی هدایت گرمایی، ویسکوزیته و اثر ترمیمی نانو ذرات مس، اکسید مس و اکسید تیتانیوم در ورغن پایه موتور

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. نانو سیالات اکسید مس در روغن و اکسید تیتانیم در روغن با غلظت های مختلف تهیه و با استفاده از امواج فراصوتی پایدار شدند، س1س درصد افزایش هدایت گرمایی آنها 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 هدایت گرمایی نانوسیال با غلظت نانو ذرات است. همچنین مشخص شد که زمان موج دهی تاثیر بسیار زیادی در هدایت گرمایی نانوسیال دارد و زمان بهینه ای مطابق با بیشترین میزان افزایش هدایت گرمایی 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 نانو خوشه 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 نانو سیال 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 نانو ذرات برسایش (اثر ترمیمی نانو ذرات) و ضریب اصطکاک سطوح در تماس با نانو سیالات روغن از دستگاه پین روی دیسک استفاده شد. نتایج نشان داد که نانو ذرات 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 غلظت 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 نانو ذره دارد.