Mechanical Engineering / Makina Mühendisliği
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/4129
Browse
2 results
Search Results
Research Project Biyobenzetilmis nano yüzey yapıları kullanarak ıslanma ve akış kontrolü(2020) Barışık, MuratProjemizin amacı nano-ölçek yüzey yapılandırmanın yüzey ıslanmasına, akısa ve ısı transferine olan etkilerinin incelenmesidir. Bu nano-ölçek mekanizmaları moleküler dinamik yöntemi ile simüle ettik. Silika-su arasındaki gerekli parametreleri quantum hesapları ile bulduk. Standart yogunluk-fonksiyonları kabüllerinin hesaplayamadıgı fakat dispersive vander- Waals kuvvetlerinin dogru bulunması için gerekli uzun erimli elektron etkilesimlerini DFTD3 grubundan Becke-Johnson modeliyle hesapladık. Devamında silikon yüzeylerin kristal yapısı ve amorf özelliklerine göre ıslanmasındaki degisimini karakterize ettik. Farklı katı yüzey molekül yogunluklarında farklı silikon kristal yapıları seçerken, benzer yüzey molekül yogunlugu aralıgında amorf silikon yapılarını farklı sok sogutmalar yaparak elde ettik. Katı moleküler dizilimlerin ıslanmaya etkisini karakterize ettik. Devamında silika yüzeylerin ıslanmasını inceledik. ?-kristobalit formunun, amorf-silika özelliklerine benzerligi dogrultusunda seçtik. Farklı yüzey yapıları olusturarak ıslanmada olusan degisimi inceledik. Mevcut Cassie-Baxter ve Wenzel ıslatma modellerinin, bu nano-ölçek ıslatma mekanizmalarını tahmin edemedigini gösterdik. Islanma açısının yüzey yapısının geometrik özellikleri ile degisimini karakterize ettik. Devamında yüzey yapılarının neden oldugu çivilenme/takılma etkilerinin literatürde ilk defa detaylı karakterize ettik. Temas çizgisi çıkıntıya takılmıs bir damlacıgın ıslatma açısı damlacık hacminin büyümesi/küçülmesi ile dogrusal oranda artıp/azaldıgını ve bu davranısın boyutlardan ve yüzey ıslatma özelliklerinden bagımsız olarak yüzey yapısının ve damlacıgın büyüklüklerinin oranı cinsinden olustugunu gösterdik. Devamında çalısdıgımız degisik yapılara sahip yüzeylerden nano-kanallar olusturduk. Bu kanallarda basınçla sürülen akısların hız profillerini ve arayüzlerinde olusan kayma hızlarını ölçtük. Yüzey yapılarının ıslanma açısını arttırarak yüzeyi hydrophobik yapmasına ragmen beklenenin aksine kayma hızını azalttıgını bulduk. Mevcut literatürde ıslanma açısının artmasıyla kayma uzunlugu artısını açıklayan modellerin düz olmayan yüzeylerde geçerli olmadıgını gösterdik. Devamında aynı kanal setinde duvardan duvara tek yönde iletim ile ısı transferi çalıstık. Sıcaklık profillerinden arayüz ısıl direnci nedeniyle olusan sıcaklık atlamalarını Kapitza uzunlugu cinsinden ölçtük. Kapitzanın da artan ıslanma açısına karsın azaldıgını gösterdik. Sonuçta ıslanma açısını, kayma hızını ve Kapitza uzunlugunu yüzey yapısının hacmi, yüksekligi ve genisligi cinsinden karakterize ettik. Ihtiyaç duyulan ıslanma, akıs yada ısı transferi yüzey yapılarıyla ayarlanabilir.Article Silika Yüzeylerin Islanma Hareketlerinin Moleküler Dinamik ile Modellenmesi(Gazi Üniversitesi, 2018) Barışık, MuratYeni üretim tekniklerine paralel olarak nano-boyutlu teknolojiler çok geniş bir uygulama alanında kullanılmaya başlanmakta ve yeni uygulamalar geliştirmek için keşfedilmesi ve anlaşılması gereken konular süratle artmaktadır. Bu doğrultuda, yeni uygulamalarda sıkça yer bulan silikon ve silikon-dioksitin mikro/nano boyutlardaki malzeme özelliklerinin anlaşılmasına büyük ihtiyaç oluşmaktadır. Özellikle bu yüzeylerin ıslanma hareketlerinin anlaşılabilmesi ve hatta kullanılacak uygulamaya göre ayarlanabilmesi sayısız uygulama için önem arz etmektedir. Bu nedenlerle, nano-teknolojide sıkça kullanılan silikon-dioksit malzemesinin ve su moleküllerinin nano-ölçeklerde moleküler olarak modellenmesi bu çalışmada gerçekleştirildi. Modelleme molekuler dinamik hesaplamaları ile yapıldı. Silikon-dioksit yüzey üzerinde nano su damlacıkları oluşturup, denge halinde oluşan ıslatma açısı ölçümleri yapıldı. Literatürde işlem yükünü azaltmak için sıklıkla uygulanan, katı yüzey termal titreşimlerinin ıslatmaya olan etkisinin ihmal edilmesi ve modellenmemesinin ıslatma açısına olan etkisi incelendi. Katı moleküllerin termal titreşimlerinin ıslatma modellenen ıslatma fiziğine baskın bir etkisi olduğu görüldü. Geçtiğimiz yıllarda doğa taklidi olarak bilinen çalışma çevreleri tarafından hayata geçirilmeye çalışılan Lotus yaprağı etkisi temelli yüzey ıslatma kontrolu moleküler seviyede uygulandı. Yüzey üzerinde oluşturulan nano boyutlardaki yüzey yapılarının ıslanma açısını değiştirebildiği gösterildi. Temiz (0 0 1) silika yüzeyinde nano ölçek çizgi gerilimi etkisi altında ölçülen ıslanma açısının deneysel silika ıslanma açısı aralığında olduğu bulundu.