etapa 3 / 2010

Obiectivele etapei III:

· Prepararea cantitatilor necesare de nanofluide magnetice in vederea utilizarii ca mediu de racire si izolare in modelul experimental de transformator electric;

· Caracterizarea acestora din punct de vedere structural, magnetic, reologic si dielectric;

· Implementarea modelului privind transferul de caldura in nanofluide magnetice in prezenta campului magnetic intr-un cod de calcul;

· Realizarea standului experimental pentru validarea modelului.

Rezultate obtinute:

Activitatea III.1. Prepararea cantitatilor necesare de nanofluide magnetice in vederea utilizarii ca mediu de racire si izolare in modelul experimental de transformator electric.

Prepararea unei cantitati de 9600 ml necesare de nanofluide magnetice in vederea utilizarii ca medii de racire si izolare in transformatoare electrice. utilizand procedeul de preparare a nanofluidelor magnetice la nivel industrial (statie pilot) implementata in faza etapei II/2010.

Probe din cantitatea de nanofluid magnetic preparata de P2 (cu M_s ~ 50 Gs) au fost diluate cu lichidul de baza pana la obtinerea unei magnetizatii de saturatie, M_s ~ 15 Gs (denumit in raport MF/UTR 1T), fiind apoi caracterizate din punct de vedere magnetic, reologic, structural si electric. Pentru comparatie s-a utilizat un nanofluid magnetic preparat in etapa anterioara, avand aceeasi magnetizatie de saturatie, pe baza de ulei de transformator sintetic Midel si nanoparticule de magnetita (denumit in raport MF/Midel 4T).

Activitatea III.2. Caracterizarea magnetica si reologica a nanofluidelor magnetice preparate de P2.

Au fost determinate caracteristicile magnetice (curba de magnetizare si analiza granulometrica) si reologice ale celor doua tipuri de fluide magnetice.

Activitatea III.3. Caracterizarea structurala a nanofluidelor preparate de P2.

Utilizand metoda DLS, a fost analizata structura (distributie dimensionala, diametre medii) celor doua probe de nanofluid magnetic, precum si influenta variatiei temperaturii asupra structurii pe un interval de temperatura 20 -90 °C (ciclu de incalzire si racire), pentru verificarea comportarii structurii in acest domeniu de temperaturi.

Activitatea III.4. Analiza rezultatelor experimentale privind proprietatile dielectrice ale nanofluidelor preparate.

Au fost analizate determinarile caracteristicilor dielectrice (intensitatea electrica de strapungere), inclusiv in prezenta campului magnetic, efectuate de partenerul slovac la Universitatea Tehnica din Kosice, asupra probei diluate a nanofluidului preparat de P2 (MF/UTR 1T), comparativ cu o proba de nanofluid magnetic preparata de partenerul slovac (MF/ITO 100), utilizand nanoparticule de magnetita dispersate in alt ulei de transformator – ITO 100.

Activitatea III.5. Implementarea modelului privind transferul de caldura in nanofluide magnetice in prezenta unui camp magnetic intr-un cod de calcul

Modelul conceptual a fost implementat intr-un cod de calcul, bazat pe elementele teoretice expuse in etapa anterioara, cod care permite evaluarea unor proprietati de transport ale fluidelor magnetice pornind de la microstructura acestora. Aceste proprietati determinate numeric vor putea fi validate experimental (de ex. conductivitatea termica si viscozitatea dinamica) si utilizate in evaluarea transferului de caldura in prezenta campului magnetic.

Activitatea III.6. Realizarea standului experimental in vederea validarii modelului privind transferul de caldura in nanofluide magnetice in prezenta unui camp magnetic.

Pe baza proiectului intocmit in Etapa 2009, a fost construit un stand experimental care sa permita analiza transferului de caldura in nanofluide magnetice in prezenta unui camp magnetic si validarea modelului teoretic, respectiv a rezultatelor numerice ale programului de calcul.

Conform planului de activitate, au avut loc doua vizite de lucru (Timisoara, Kosice) pentru schimbul de rezultate stiintifice si discutarea stadiului cercetarilor la nivelul celor doua parti – romana si slovaca. O parte a rezultatelor stiintifice noi obtinute au fost diseminate prin participarea cu lucrari comune cu partenerul ERA-NET.