Metalik Mikroparçacık Katkılı Greslerin Isı İletim Özelliklerinin Araştırılması

Döner N., Sert Z., Şen F., Gökdemir G.

23. Uluslararası Katılımlı Isı Bilimi ve Tekniği Kongresi, Gaziantep, Türkiye, 8 - 10 Eylül 2021, ss.1-8

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Gaziantep
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.1-8
  • Gazi Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Makinaların hareketli aksamlarını yağlamakta kullanılan gresler, yataklarda oluşan ısınma probleminin aşılmasında çok önemli bir rol oynamaktadır. Endüstriyel uygulamalarda en fazla kullanılan greslerin iki tipi (lityumla kalınlaştırılmış gres ve kauçukla kalınlaştırılmış gres) seçilerek, ısı iletim özellikleri hem deneysel hem de sayısal yöntemlerle incelenmiştir. Çalışmamızda, lityumla kalınlaştırılmış gres, Gres 1 ve Kauçukla kalınlaştırılmış gres, Gres 2 olarak adlandırılmıştır. Katkı maddesi olarak, CuO, Ti2O, grafit ve ZnO kullanılarak, ağırlıkça %3.33 katkı durumları için testler yapılmıştır. Mikroparçacıklar parçacık büyüklüğü homojen olmayan bir dağılımlı olup, 5 μm den daha küçük boyutlardadır ve genellikle %98 saflıktadır. Isı iletim deneyleri  konvansiyonel bir ısı iletim deney setinde 20-65°C sıcaklık aralıklarında gerçekleştirilmiştir. Kısa ve uzun çalışma sürelerine göre, katkısız ve mikroparçacık katkılı greslerin sıcaklık değişimleri ve ısı iletim katsayıları değerlendirilmiştir. Katkılı Gres 1’in ısı iletim özellikleri, katkısız Gres 1 numunelerinden daha düşüktür. Gres 2’de ise, katkılı numuneler katkısız numunelerden daha yüksek ısıl iletkenliklere sahiptir. En yüksek ısıl iletkenlikler ZnO katkılı Gres 2 ve en düşük ısı iletkenlikler de TiO2 katkılı Gres 2 numunelerinde tespit edilmiştir. Sonuç olarak, katkılı greslerin iş makinalarının hareketli aksamlarında oluşan ısıyı hızlı bertaraf edebileceği görülmüştür.

Greases, which are used for lubricating bears in machines, play a crucial role in dissipating the heat generated by friction in the bearings. Two types of greases are used mostly wide in industrial applications, namely, lithium- and caoutchouc-thickened greases, are selected, and investigated the thermal properties of both experimental and numerical modeling. In our study, the lithium- thickened grease is called Grease 1, and the caoutchouc-thickened grease is called Grease 2. Tests were carried out for the greases with the additives weight fractions of 3.33% such as CuO, TiO2, graphite, and ZnO. Microparticles are nonhomogeneous distributed in particle size, are smaller than 5 μm, and are generally 98% pure. Thermal conductivity experiments were carried out in a conventional heat conduction test set up in the temperature range of 20-65 ° C. The temperature changes and thermal conductivity coefficients of the greases without and added micro-particles were evaluated according to short and long operating periods. The thermal conductivity properties of Grease 1 with added are smaller than those of Grease 1. For Grease 2, the added samples have higher thermal conductivities than samples without additives. The highest thermal conductivities were determined in Grease 2 with ZnO and the lowest thermal conductivity in Grease 2 with TiO2 samples. It is seen that the greases with additives can quickly eliminate the heat generated in the moving parts of the heavy-work machines.