Investigation of heat transfer mechanism in magnetorheological (MR) and ferrofluids under controlled magnetic filed and stationary conditions - Yıldırım, Gökhan (My University, 2011)
MANYETOREOLOJİK (MR) VE FERRO AKIŞKANLARIN ISI İLETİM MEKANİZMASININ MANYETİK ALAN KONTROLÜ ALTINDA VE DURAĞAN KOŞULLARDA İNCELENMESİ 1940’lardan günümüze MR ve ferro-akışkanların uygulanan manyetik alan ile değişen viskozite ve gerilmeleri en önemli araştırma konuları arasında yer almıştır. MR akışkanlarının bu özelliklerinden yararlanılarak, titreşim sönümleme, damper, şok emme, gibi uygulamalar sıklıkla çalışılmaktadır. Bu uygulamalar malzemenin mekanik özelliklerini ön plana çıkaran uygulamalardır. Günümüzde ise bu araştırma alanı manyetik olarak düzgün olmayan sıvıların içindeki bulk kuvvetleri hesaba katılarak ciddi bir değişim geçirmektedir. Bu araştırmalarla birlikte yeni uygulamalar için ümit verici tasarımların geliştirilmesine olanak sağlanmaktadır. Bu uygulamaların başında yüksek güçteki elektrik transformatörlerinin soğutulması için ısı transferi hızının arttırılması gelmektedir. Bu çalışmada manyetik alanın kontrolü ile manyetoreolojik ve ferro akışkanlara ait ısı transfer karakteristiklerinin belirlenmesi amaçlanmaktadır. İki paralel plaka arasına yerleştirilecek olan akışkanlara farklı manyetik alan şiddeti, sıcaklık gradyanına dik şekilde uygulanarak ısı iletkenlikleri incelenmiştir.Çalışma süresince yapılacaklar literatür araştırması, MR akışkanı elde ederken kullanılacak olan manyetik tozun karakterizasyonu, MR ve Ferro-akışkanların sentezlenmesi, MR akışkanların karakterizasyonu (Viskozitelerin ölçülmesi ve çökelme miktarlarının ölçülmesi), deney düzeneğinin kurulması ve kalibrasyon çalışmaları ile MR akışkanlarının durgun haldeki ısı transferinin incelenmesi sıralamasıyla yürütülmüştür. Elde edilen tüm veriler toplanıp sonuç raporu hazırlanmıştır. Bu projenin sonucunda, hangi akışkanın iyi bir MR veya ferro akışkanı özelliklerine sahip olduğu ve hangi numuneden optimum ısı iletimi elde edildiğine bakılmıştır.

INVESTIGATION OF HEAT TRANSFER MECHANISM IN MAGNETORHELOGICAL (MR) AND FERRO-FLUIDS UNDER CONTROLLED MAGNETIC FIELD AND STATIONARY CONDITIONS The increase in the viscosity and yield stress of MR and Ferro-fluids under applied magnetic field have been among the most important research areas since 1940. Taking into account of these properties of MR fluids, the applications such as vibration damping, shock absorber have been studied intensely. These applications emphasizes on the mechanical properties of these smart fluids. Today, the research field undergoes a transition taking into account the bulk forces in fluids which are magnetically non-uniform. These researches enable scientists to develop promising new designs. One of the most important applications are the heat transfer enhancement to cool down the high power electric transformers. In this project, it is aimed to characterize the heat transfer properties of magnetorheological (MR) and ferrofluids with the control of the magnetic field. Heat conductivities of fluids with different magnetic intensities, placed between two parallel plates, are investigated by applying the magnetic field perpendicular to the temperature gradient. Literature research, characterization of magnetic powder to be used in obtaining MR fluids, synthesis of MR and Ferro Fluids, characterization of MR fluids, establishing experimental setup and calibration studies, investigation of heat transfer of MR fluids under stationary conditions have been performed respectively during this project. All data have been collected and result report has been prepared. As a result of this study, it has been determined that which fluid had good properties of MR or ferrofluids and which sample provided optimum heat transfer.
Keywords: Malzeme Mühendisliği; Manyetik Kontrol; Metalürji