عنوان پایان‌نامه
ساخت سطوح ساختار نانوی فوق ابگریز برای استفاده در صنعت توربوماشین
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک تبدیل انرژی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 3158;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 72522
- تاریخ دفاع
- ۲۹ دی ۱۳۹۴
- دانشجو
- محمد انتظاری
- استاد راهنما
- علیرضا ریاسی, سیدفرشید چینی
- چکیده
- مهندسی سطح علم تغییر خواص ماده بر روی سطوح است. یکی از کاربردهای این علم ساخت سطوح فوق آب‌گریز است. زمانی که قطره بر روی سطح فوق آب‌گریز قرار می‌گیرد زاویه تماس سطح آن بیشتر از o150 و زاویه تماس پسماند کمتر از o5 است. به عبارتی قطره به حالت کروی در‌آمده و به‌راحتی روی سطح می‌لغزد. ازجمله خواص سطوح فوق آب‌گریز می‌توان مقاوم بودن در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی، خود تمیز شوندگی و کاهش اصطکاک را نام برد. این سطوح می‌توانند کاربرد بالقوه زیادی در صنایع مختلف ازجمله: توربوماشینی، هوافضایی، هواپیمایی، خودروسازی، پنجره سازی، وسایل آشپزخانه، سرویس‌های بهداشتی و یا در لوله‌های انتقال داشته باشند. ساخت سطوح فوق آب‌گریز شامل دو مرحله است: ابتدا زبر ساختن سطح در ابعاد نانو-میکرو و سپس پوشاندن سطح با موادی که انرژی سطح پایینی دارند. مطالعات انجام شده حاکی از آن است که ساختار این سطوح در ابعاد میکرومتر و نانومتر، و همچنین انرژی سطح پایین آن‌ها دلیل به وجود آمدن این پدیده است. زبری سطوح در ابعاد میکرومتر باعث به تله افتادن هوا میان آن‌ها شده و سطح کم انرژی باعث ایجاد نیروی دافعه در مقابل قطرات می‌شود. در این پایان‌نامه ابتدا به مطالعه ساختار این سطوح و مبنای نظری و علمی آن پرداخته‌شده است. سطح انتخابی آلومینیوم 6061 است. سطوح آلومینیومی با استفاده از روش زبرسازی شیمیای، با محلول هیدروکلریک اسید و آب‌اکسیژنه زبر شده و سپس با استئاریک اسید و لائوریک اسید محلول در اتانول پوشش داده می‌شود. درنهایت با انجام آزمایش‌های متعدد و مشاهده زوایای تماس روی سطوح مختلف، چهار روش بهینه برای فوق آب‌گریز کردن آلومینیوم معرفی می‌شود. که با استفاده از این روش‌ها زاویه تماس سطح به o164 و زاویه تماس پسماند به o4 رسیده است. پوشش دهی پره پمپ‌ها و توربین‌ها به‌منظور بهبود مقاومت خوردگی پره و عملکرد پمپ یک موضوع مهم در صنعت توربوماشین است. دوام و ماندگاری این سطوح به هنگام قرارگیری در مسیر جریان پرفشار و آشفته داخل پمپ سانتریفیوژ، از جمله پارامترهای مهم در چگونگی ساخت این سطوح است. با استفاده از بهترین روش، سطح پره پمپ فوق آب‌دوست و سپس فوق آب‌گریز شده و در تونل آب ماندگاری آن بررسی می‌شود. واژه‌های کلیدی: آلومینیوم، فوق آب‌گریز، ماندگاری، پمپ سانتریفیوژ، خودتمیزشوندگی
