Síntese e caracterização de nanofluidos para aplicação em sistemas térmicos

Abstract

iii À minha mãe Regina, exemplo de vida, força, fé e amor.Ao meu esposo Elias, companheiro, amigo e motivador de todas as minhas conquistas.E, ao progresso da ciência! iv "Nothing in life is to be feared, it is only to be understood. Now is the time to understand more, so that we may fear less." Marie Curie v AGRADECIMENTOSAgradeço à Deus por sempre guiar o meu caminho.À minha família pela educação e por toda a sua contribuição para o meu crescimento.Ao Prof. Dr. Enio Pedone Bandarra Filho pela confiança em mim depositada, acolhimento, oportunidade e orientação desta Tese. AbstractThe goals of this work were to study the synthesis and characterization of the thermophysical 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 volumetric 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 volumetric 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.

Experimental Evaluation of Thermal Conductivity and Other Thermophysical Properties of Nanofluids Based on Functionalized (-OH) Mwcnt Nanoparticles Dispersed in Distilled Water

“…Consequently, specific heat of the mixture will decrease with increasing volumetric concentration of nanoparticles, as reported by Murshed [35]. Similar behaviors, for other fluids like mineral oil, water/ethylene glycol mixture, and nanoparticles made of carbon nanotubes and grapheme were obtained by Gómez [36], Flores [33], Oliveira (2018) [31] and Gómez [37].…”

Avaliação experimental do desempenho termo-hidráulico de nanofluidos de nanotubos de carbono de parede simples em escoamento monofásico em regime turbulento

“…O sistema possui dois pistões que pressurizam a mistura líquido-nanopartícula, fazendo com que este passe forçosamente por canais estreitos, que orientam a mistura dentro de uma câmara comum, onde a velocidade do líquido é aumentada. Oliveira (2012), como resultado do processo de homogeneização por alta pressão, obteve dispersões estáveis de nanopartículas de prata (Ag) em água. Por outro lado, Hoffmann (2014) aplicando o mesmo processo de homogeneização obteve dispersões de nanotubos de carbono de parede múltipla em água como fluido base.…”

“…Alguns dos modelos utilizados para a predição da viscosidade em dispersões sólido-líquido foram mostrados nos trabalhos de Oliveira (2012)…”

Técnica de contrapressão: Órtese de expansão com sobreposição oposta à tração de giro

“…A compreensão da anatomia é vital para o profissional da ortopedia, uma vez que uma aplicação imprecisa da técnica pode resultar em consequências adversas para o paciente. Oliveira e Silva (2018) exploram detalhadamente as estruturas anatômicas pertinentes, considerando aspectos como localização, função e interconexões, o que permite ao profissional tomar decisões informadas sobre como adaptar a técnica às características anatômicas específicas de cada paciente.…”