جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "ferrofluid" در نشریات گروه "مواد و متالورژی"
تکرار جستجوی کلیدواژه «ferrofluid» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
In this article, the equations governing the constant ferromagnetic current are investigated. The Lorentz force restrains this ferrofluid flow in a semi-porous valve. Analyzes were performed on three sub-particle fluids: kerosene and blood, water and magnetite. Modeling in the Cartesian coordinate system using the relevant equations was investigated. A slight thinning should be considered in the lower part of this channel. This research has used two Akbari-Ganji methods (AGM) and finite element method (FEM) to solve the equations. Nonlinear differential equations are solved using the above two methods. In the finite element model, the effect of changing the Hartmann number and the Reynolds number on the flow velocity and the derivatives of the velocity and shear stress of the fluid were investigated. As the Hartmann number increases, the velocity decreases in both directions. The Reynolds number changes in different slip parameters, which shows the opposite behavior for the two directions. Also, the insignificant effect of volume fraction of nanoparticles on velocity and its derivatives and shear stress was investigated. The results of solving the equations with the above two methods were compared with HAM. The results obtained using AGM and FEM and their comparison with previous researches have led to complete agreement, which shows the efficiency of the techniques used in this research.
Keywords: Ferrofluid, Magnetic Field, Akbari-Ganji Method, Finite Element Method, Semi-porous Channel -
در این پژوهش ابتدا با استفاده از روش همرسوبی و با اضافه کردن روی به فریت آهن در مقادیر مختلف نانوذرات فریت روی سنتز گردید. سپس نانوذرات سنتز شده با استفاده از اولییک اسید و پلی اتیلن گلایکول عامل دار شده و با استفاده از سه سیال آب، روغن موتور و اتیلن گلایکول فرو سیال های متفاوت تهیه شد و خواص مغناطیسی و ریولوژیکی آن ها با یکدیگر مقایسه گردید. برای بررسی ساختاری و مورفولوژی ذرات سنتز شده از آنالیز اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. خواص مغناطیسی نانو ذرات و فروسیال ها با استفاده از مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی (VSM) اندازه گیری گردید. پیوند بین سطح ذرات و ترکیبات پایدارکننده سطحی به کمک روش طیف سنج مادون قرمز (FTIR) و پایداری سیال ها و ریولوژی آن ها به ترتیب به روش رسوب گذاری و ریومتر بررسی شدند. نتایج تحقیق نشان داد توزیع مجدد کاتیون های آهن و روی در مکان های چهار وجهی و هشت وجهی می تواند به طور قابل ملاحظه ای باعث تغییر و افزایش مغناطش اشباع1 شود. مغناطش اشباع نانوذرات فریت روی سنتز شده نسبت به فریت آهن (Fe3O4) 57 درصد افزایش را نشان دادند. نانوذرات دارای اندازه میانگین 35 نانومتر بودند. فروسیال های با پایه روغن موتور و نانوذرات عامل دار شده توسط اولییک اسید بیشترین پایداری و مقدار مغناطش اشباع را داشتند و در نتیجه برای بررسی خواص ریولوژیکی مورد استفاده قرار گرفتند. فرو سیال های مورد بررسی دارای رفتار غیر نیوتنی بودند و بیشترین تغییر رفتار از حالت نیوتنی مربوط به سیال با 15 درصد حجمی از نانوذرات بود.کلید واژگان: رئولوژی, فروسیال, فریت روی, همرسوبی, مغناطیسIn this study, we first synthesized zinc ferrite nanoparticles by using co-precipitation method and adding zinc to iron ferrite in different amounts. Redistribution of Fe and Zn cations in tetrahedral and octahedral locations can significantly alter and increase saturation magnetization. The saturation magnetization of the synthesized ferrite nanoparticles was 57% higher than that of iron ferrite, and the nanoparticles had an average size of 35 nm. The synthesized nanoparticles were then functionalized using oleic acid and polyethylene glycol and three types of stable fluids based on water, engine oil and ethylene glycol were prepared. Optimal Ferro-fluid with the highest stability properties and amount of saturated magnetization was used to investigate the rheological properties. The non-Newtonian behavior of the fluid with different percentages of nanoparticles was investigated and the greatest change in behavior from the Newtonian state was related to the fluid with 15% by volume of nanoparticles.Keywords: Coprecipitation, Ferrofluid, rheology, zinc ferrite, magnetic
-
از دیرباز، مبدل های انرژی الکترومغناطیس، بهعنوان تامین کننده انرژی الکتریکی، مورد استفاده قرار می گرفتند. طراحی و کاربرد این مبدلها، به دلیل بهکارگیری مغناطیس های جامد، جهت القای مغناطیسی در شکل ها و بسامدهای محیطی مختلف، محدود شده است. اخیرا، سیال های مغناطیسی بهعنوان جایگزین مغناطیس جامد، برای کاربرد این مبدلها در محدوده بسامدی پایین و طراحی های متفاوت، مورد توجه قرار گرفته اند. در این پژوهش، هدف بر آن بوده است که مبدلی ساده، با استفاده از فروسیال مگنتایت، ساخته شود. برای این منظور، نانوذرات مگنتایت، به روش هم رسوبی شیمیایی، سنتز و سپس، اصلاح سطحی آنها، با اولییک اسید (روغن آفتابگردان)، انجام شد. برای بررسی ویژگی های ذرات سنتزشده، از روش های شناسایی XRD، FTIR، VSM و SEM استفاده شد. متوسط اندازه ذرات، حدود 70 نانومتر و مغناطش اشباع آنها، emu/gr63/41 بود. سه نوع سیال آب، نفت سفید و روغن ترمز، بهمنظور ساخت فروسیال پایدار مگنتایت، استفاده شد. پایدارترین فروسیال، فروسیال بر پایه روغن ترمز بود. تبدیل نوسانات مکانیکی به ولتاژ القایی، توسط مبدل طراحی شده، انجام شد و نتایج نشان داد ولتاژ القاء شده در مبدل، با افزایش بسامد نوسانات و میدان مغناطیسی اعمالی، افزایش مییابد.
کلید واژگان: مگنتایت, هم رسوبی, اولئیک اسید, فروسیال, مبدل انرژیElectromagnetic energy converters have been used as electrical energy suppliers. The use of solid magnets in these devices, for producing of magnetic induction, has produced difficulties for the design and application of these systems in various forms and frequencies. Magnetic fluids as a substitute for solid magnets have recently been considered for the use of these devices in low frequency ranges and different designs. In this study, a simple vibrational energy converter was designed using magnetite ferrofluid. For this purpose, the nanoparticles of magnetite were synthesized by co-precipitation method and surface modified by oleic acid. The XRD, FTIR, VSM testes and SEM studies were done to investigate properties of the samples. The nano magnetite particles had the average size of 70 nm and the saturation magnetization of 41.63 emu/gr. Three types of fluid including water, kerosene and brake oil were used to make magnetite stable ferrofluid. The most stable ferrofluid was brake oil based ferrofluid. The fabricated energy converter converted mechanical vibrations to induction voltage and voltage increased with frequency of vibration and applied magnetic field.
Keywords: Magnetite, Co-precipitation, Oleic acid, ferrofluid, Energy Harvester -
The mixing of Newtonian and non-Newtonian fluids in a magnetic micro-mixer was studied numerically using ferrofluid. The mixing process was performed in a three-dimensional steady-state micro-mixer. A magnetic source was mounted at the entrance of the micro-channel to oscillate the magnetic particles. The effects of electric current, inlet velocity, size of magnetic particles, and non-Newtonian fluid were examined on the mixing efficiency. It was demonstrated that the mixing efficiency would increase with applied current and the size of magnetic particles. The inlet velocity has an inverse effect on the enhancement of the mixing efficiency. It is found that electric currents of 0A and 50A would lead to the mixing efficiency of 10% and 83%, respectively. In addition, the results of the present work revealed that the mixing efficiency of a non-Newtonian fluid (blood) is smaller than that of a Newtonian one.Keywords: Micro-mixer, Magnetic field, Mixing efficiency, Electric current, Ferrofluid, Non- Newtonian fluid
-
Fe3O4 nanofluid fully developed forced convection inside a copper tube is empirically investigated under the effect of a magnetic field. All of the investigations are performed under laminar flow regime (670≤Re≤1700) and thermal boundary conditions of the tube with uniform thermal flux. The tube is under the effect of a magnetic field in certain points. This research aims to study the effect of various parameters, namely use of nanofluid, nanoparticles volume percent, Reynolds number of the flow, constant magnetic field, and alternating magnetic field with various frequencies on flow behavior. To validate the experiment set-up, distilled water is utilized as working fluid. The results are compared with Shahs equation and acceptable agreements are achieved. The results suggest that owing to complex convectional flows developed in the fluid as a result of Fe3O4 nanoparticles-magnetic field interaction, increased alternating frequency of the magnetic field and increased volume fraction lead to increase heat transfer to maximum value 4.62. As Reynolds number increases, the rate of the said increase is reduced and reached to 0.29. At a constant Reynolds number, increased frequency of the alternating magnetic field results in an increased local heat transfer coefficient. However, this increase is unproportional to increase in frequency. In high frequencies, increased frequency leads to a slight increase in the heat transfer coefficient.Keywords: Ferrofluid, Nanoparticles, Convection, alternating magnetic field, experimental study
-
فصلنامه نانو مواد، پیاپی 25 (بهار 1395)، صص 11 -20در این مقاله ساخت فروفلوید یون پایدار با حامل آب، با استفاده از نانوذرات اکسید آهن به عنوان فاز جامد و تترامتیل- آمونیوم هیدروکساید، TMAH، به عنوان عامل پایدار کننده ارائه شده است. خواص مغناطیسی نانوذرات و فروفلوید با استفاده از VSM بررسی گردید. اندازه نانوذرات با استفاده از الگوی پراش اشعه X به کمک فرمول شرر و نیز به کمک داده های مغناطیسی محاسبه و با اندازه بدست آمده از تصویر TEM مقایسه گردید. اندازه ذرات بدست آمده در حد 10 نانومتر و مغناطش اشباع آنها بین 5/65 الی emu/g 84 می باشد. با استفاده از داده های مغناطیسی، مغناطش اشباع فروفلوید و اندازه نانوذرات معلق درون آن محاسبه و با مقادیر متناظر اندازه گیری شده و محاسبه شده برای نانوذرات در حالت پودری مقایسه شد. همچنین چگالی بدست آمده در اثر توزین مستقیم فروفلوید با چگالی بدست آمده با استفاده از داده های مغناطیسی مقایسه و روشی برای تخمین مغناطش فروفلوید بدون نیاز به اندازه گیری مستقیم مغناطیسی ارائه شد. مشخص شد که میزان همزدن سیال در طی ساخت روی کیفیت آن تاثیر می گذارد. همچنین میزان ماده مغناطیسی درون فروفلوید به طور مستقیم روی مغناطش اشباع و پذیرفتاری اولیه فروفلوید تاثیرگذار است.کلید واژگان: سیال مغناطیسی, منحنی هیسترزیس, اندازه مغناطیسی ذرات, فرمول لانگوین, چگالی فروفلویدPreparation of ion stable ferrofluid with water liquid carrier is presented in this paper. Iron oxide nanoparticles and tetramethyl ammonium hydroxide (TMAH) were used as solid phase and stable agent respectively. Magnetic properties of nanoparticles and ferrofluid were investigated by VSM. Particle size was calculated by Sherrer formula and magnetic data and compared with the sizes estimated by TEM micrograph. The size of particles were about 10 nm and their saturation magnetization were between 65.5 and 84 emu/g. Saturation magnetization of ferrofluid, its density and the density of suspended particles were calculated using magnetic data and compared with those calculated by direct measurement and a simple method for estimating magnetization of ferrofluid was proposed. Results showed that the extent of stirring the fluid during preparation affect its quality. Also the content of magnetic phase in the fluid directly affects its saturation magnetization and initial susceptibility.Keywords: Ferrofluid, Hysteresis curve, Magnetic size of particles, Langevin formula, Density of ferrofluid
-
In this work، a stable NiFe2O4 paraffin based ferrofluid was prepared via high energy milling. The rheological properties of ferrofluid were studied. Bingham plastic، HerschelBulkley and Casson models were used to evaluate the shear stress-shear rate dependency. The ferrofluid exhibited a shear thinning behaviour for all studied magnetic field. The magneto-viscous effect and thixotropy of ferrofluid were studied and the role of formation and destruction of magnetically induced structures and the interactions of nanoparticles and aggregates were discussed.Keywords: Nickel ferrite, Magnetic nanoparticle, Ferrofluid, Rheological property, Magnetoviscous effect, thixotropy
-
We have simulated a magnetite nanoparticle based ferrofluid using Monte Carlo method. Two and three dimensional Monte Carlo simulations have been done using parallel computing technique. The aggregation and rearrangement of nanoparticles embedded in a liquid carrier have been studied in various particle volume fractions. Our simulation results are in complete agreement with the reported experimental observations. We have also checked the accuracy of our results with the predictions of theoretical expressions. In addition, we have applied the distributed computing method to reduce the run time of the program.Keywords: ferrofluid, Monte Carlo simulation, particle volume fraction, chain, cluster
-
در این تحقیق نانو ذرات اکسید آهن مگنتیت با استفاده از روش همرسوبی تهیه و پایداری کلوییدی آنها با استفاده از سه نوع ماده فعال سطح پلیمری شانه ای برپایه پلی آکریلیک اسید-پلی اتیلن گلیکول آکریلات در محیط آبی مورد بررسی قرار گرفت. تفاوت مواد فعال سطح شانه ای در سه نوع پلی اتیلن گلیکول با وزن ملکولی 1000، 2000 و 4000 بود که به بدنه هیدروفوب آکریلاتی متصل است. تاثیر پارامترهای دما و زمان واکنش بر اندازه ذرات تشکیل شده مطالعه شد. محدوده دمایی، بین 27 تا C90 و محدوده زمانی بین 10 تا 40 دقیقه انتخاب شد. برای بدست آوردن نانو ذرات مگنتیت، کلرید های آهن دو و سه ظرفیتی با تنظیم pH توسط آمونیاک رسوب داده شد. برای بررسی توزیع اندازه ذرات و بررسی پایداری از روش های تفرق دینامیک لیزری (DLS) وکدورت سنجی استفاده شد. اتصال سطحی مواد فعال سطح شانه ای بر روی نانو ذرات با استفاده از روش FTIRبررسی شد. نتایج حاصل نشان داد که بسته به نوع فعال سطح شانه ای استفاده شده در محیط آبی، اندازه ذرات متفاوت می باشد و فعال سطح با شانه های پلی اتیلن گلیکول با وزن ملکولی 2000 برای دستیابی به اندازه ذرات کوچک تر و پایداری بهتر، نسبت به دو نوع دیگر مناسب تر است. همچنین مشخص شد که مقدار 22 درصد وزنی از این فعال سطحی، دمای سنتز C70 و زمان واکنش 20 دقیقه، مناسب ترین مقادیر برای دستیابی به بیشترین پایداری است. در این شرایط، اندازه هیدرو دینامیکی ذرات nm80 به دست آمد.
کلید واژگان: فعال سطح پلیمری شانه ای, پایداری, نانو ذرات, اکسید آهن, فرو سیالIn this research، magnetite iron oxide nanoparticles were synthesized via coprecipitation method and their colloidal stability was investigated using 3 different comb polymeric surfactants based on polyacrylic acid-co-polyethylene glycol acrylate in water media. The difference of these surfactants is in tree type of polyethylene glycol with molecular weights of 1000، 2000 and 4000 which is connected to hydrophobic acrylate chain. The effects of synthesis temperature and time on particle sizes were studied. The temperature and time range was determined 27-90C and 10-40 min، respectively. To synthesis of magnetite nanoparticles، ferric and ferrous chlorides were precipitated with pH adjustment using ammonia (25 wt %) solution. The size distribution and stability of particles were studied via dynamic light scattering (DLS) and turbidimetry، respectively. The attachment of surfactants on nanoparticles was studied using fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Results showed that the particle sizes are different related to molecular weights of polyethylene glycol in comb polymeric surfactants. The com polymeric surfactant with polyethylene glycol Mw=2000 was lead to lower mean particle size and better stability relative to others. Moreover it was revealed that the best magnitude colloidal stability was with 22 wt % from comb polymeric surfactant having polyethylene glycol Mw=2000 at 70C for 20 min. The hydrodynamic size of particles was 80nm in this condition.Keywords: surfactant, stability, nanoparticles, iron oxide, ferrofluid
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.