The Effect of Fine Content on Undrained Shear Strength Behavior and Steady State Line of Silty Sands

MoO3 /PAG ve ZnO/PAG Nanoyağlayıcılarının Soğutma Sisteminin Performans Parametrelerine Etkilerinin Belirlenmesi

Abstract

The undrained shear strength behavior of sand soils with fines is affected by the initial conditions after consolidation as well as the fine grain content, void ratio variation and mean effective stress level. Therefore, in order to evaluate the behavior of soils containing fine grain, more parameters should be considered compared to clean sand. Critical state soil mechanics (CSSM) is a appropriate framework to understand the behavior of this soil types with considering all of the effective parameters. In this study a series of undrained static triaxial tests were carried out on sand-silt mixtures containing 10%, 20%, 30%, 40% and 50% fine contents at an effective consolidation pressures of 50 kPa, 100 kPa and 200 kPa. The experimental results show that undrained shear strength behavior and steady state line (SSL) are significantly affected by the fine grain contents. It was observed that up to a threshold fine content the location of the SSL moves downward from the clean sand position and beyond that, it move upward with the increase of the fine content. This shows that the shear strength behavior and compression tendency of the samples change with the change of the fine grain content. However, it was observed that the steady state parameter (Mss) and the mobilized friction angle (φss) values in steady state were also affected by the fines content.

Özet

Isıtma ve soğutma makinelerinde sistem performansının iyileştirilmesine yönelik çalışmalar son yıllarda popüler bir hâl almıştır. Bu deneysel çalışma ile buhar sıkıştırmalı soğutma çevrimindeki kompresöre müdahale edilerek enerji verimliliği sağlanmak amaçlanmıştır. Soğutma sistemi elemanlarından kompresör içerisinde çalışma akışkanı olarak kullanılan poliol ester (POE) yağının yerine nanoyağlayıcıdan yararlanılmıştır. Nanoyağlayıcı hazırlarken baz sıvısı olarak tam sentetik ve polialkalen glikol (PAG) yağı kullanılmıştır. Baz sıvısı içerisine farklı kütle fraksiyonlarında çinko oksit (ZnO) ve molibden tri-oksit (MoO3) nanoparçacıkları eklenmiştir. Nanoyağlayıcıdaki topaklanmaları engellemek amacıyla yüzey aktif malzeme olarak Triton X-100 (TX-100) kullanılmıştır. Nanoyağlayıcıda ZnO ve MoO3 nanopartikülleri %1,0 ve %1,5 kütle fraksiyonlarında, TX-100 yüzey aktif malzemesi de ağırlıkça %0,5 ve %1,0 oranlarında baz sıvısına dahil edilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda soğutma sisteminin performansı değerlendirilmiştir. En iyi sonuç; baz sıvısı PAG yağı, %1,5 kütle fraksiyonunda ZnO nanoparçacıkları ve ağırlıkça %0,5 oranında TX-100 yüzey aktif malzemesi ile hazırlanan nanoyağlayıcının kompresör yağı olarak kullanılması sonucunda elde edilmiştir. Hazırlanan bu nanoyağlayıcının kompresör yağı olarak kullanılması sonucunda, soğutma tesir katsayısı (STK) 4,65 olarak hesaplanmıştır.