Συντάχθηκε 15-07-2026 10:29
Τόπος:
Σύνδεσμος τηλεδιάσκεψης
Έναρξη: 20/07/2026 12:00
Λήξη: 20/07/2026 13:00
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
Πρόγραμμα Προπτυχιακών Σπουδών
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
Ηλία Βογιατζή
με θέμα
Διηλεκτρικές Μετρήσεις και Χαρακτηρισμός Νανοϋγρών
Dielectric Measurements and Characterization of Nanofluids
Εξεταστική Επιτροπή
Επίκουρος Καθηγητής Γεώργιος Πέππας (επιβλέπων)
Καθηγητής Κωνσταντίνος Γυφτάκης
Αναπληρωτής Καθηγητής Θωμάς Τσοβίλης (ΑΠΘ, Τμήμα ΗΜΜΥ)
Περίληψη
Η αξιόπιστη και αδιάλειπτη παροχή ενέργειας είναι απαραίτητη για τη σύγχρονη κοινωνία, καθώς οι υπηρεσίες, οι ηλεκτρονικές συσκευές και οι βιομηχανικές διεργασίες απαιτούν ολοένα και αυξανόμενες ποσότητες ηλεκτρικής ισχύος. Παράλληλα, η αύξηση της ζήτησης συχνά ξεπερνά την ανάπτυξη νέας παραγωγικής ικανότητας τόσο από ανανεώσιμες όσο και από συμβατικές πηγές, γεγονός που καθιστά ολοένα και πιο σημαντική την αποδοτική αξιοποίηση των υπάρχοντων υποδομών και τον περιορισμό της υποβάθμισής τους.
Η παρούσα διπλωματική εργασία διερευνά τις διηλεκτρικές ιδιότητες και την ευστάθεια του φυσικού εστέρα Envirotemp FR₃ και εξετάζει πώς αυτές οι ιδιότητες τροποποιούνται όταν το υγρό εμπλουτίζεται με νανοσωματίδια οξειδίου του σιδήρου(ΙΙΙ) (Fe₂O₃) σε διαφορετικές συγκεντρώσεις. Η επίδραση της περιεκτικότητας σε Fe₂O₃ στη διηλεκτρική αντοχή και την ευστάθεια των νανορευστών FR₃ αξιολογείται σε σύγκριση με το καθαρό FR₃.
Οι μετρήσεις τάσης διάσπασης πραγματοποιήθηκαν με συσκευή BAUR DTA 100E σύμφωνα με το πρότυπο IEC 60156:1995. Κάθε σειρά δοκιμών περιελάμβανε έξι μετρήσεις διάσπασης, ενώ τα δείγματα υποβλήθηκαν σε υπερηχητική επεξεργασία μετά από κάθε δύο σειρές για τον περιορισμό της συσσωμάτωσης των νανοσωματιδίων εντός του νανορευστού FR₃. Συνολικά πραγματοποιήθηκαν περισσότερες από 200 μετρήσεις διάσπασης για καθένα από τα τέσσερα δοκιμαζόμενα υγρά, και τα δεδομένα αναλύθηκαν με τα στατιστικά μοντέλα Gumbel, Fréchet και Weibull για τον προσδιορισμό των χαρακτηριστικών τάσεων διάσπασης U₁, U₁₀, U₅₀ και U₉₀, καθώς και για την ανεύρεση της βέλτιστης συγκέντρωσης νανοσωματιδίων w/w μεταξύ των δοκιμαζόμενων δειγμάτων.
Τα τέσσερα δείγματα νανορευστού είχαν συγκεντρώσεις Fe₂O₃ 0%, 0,005%, 0,050% και 0,500% w/w. Μεταξύ αυτών, το δείγμα 0,005% w/w παρουσίασε την υψηλότερη μέση τάση διάσπασης εναλλασσόμενου ρεύματος και τη μικρότερη υποβάθμιση της αντοχής διάσπασης κατά τις επαναλαμβανόμενες δοκιμές. Το δείγμα 0,500% w/w εμφάνισε παρόμοια συμπεριφορά διάσπασης με το βασικό υγρό (0% w/w), αλλά με αυξημένη αντίσταση στις μεταβολές τάσης διάσπασης, γεγονός που ενδέχεται να συνδέεται με τη συσσωμάτωση νανοσωματιδίων εντός του κελιού δοκιμής.
Abstract
Reliable and continuous energy supply is essential for modern society, as services, electronic devices, and industrial processes require steadily increasing amounts of electrical power. At the same time, demand growth often outpaces the deployment of new generation capacity from both renewable and conventional sources, which makes efficient utilization of existing assets and mitigation of their degradation increasingly important.
This thesis investigates the dielectric and stability properties of the natural ester fluid Envirotemp FR₃ and examines how these properties are modified when the fluid is doped with iron(III) oxide (Fe₂O₃) nanoparticles at different concentrations. The influence of Fe₂O₃ loading on the dielectric strength and stability of FR₃ nanofluids is evaluated in comparison with pure FR₃.
AC breakdown measurements were performed using a BAUR DTA 100E apparatus in accordance with IEC 60156:1995. Each test set comprised six breakdown measurements, and the samples were sonicated after every two sets to limit nanoparticle agglomeration within the FR3 nanofluid. In total, more than 200 breakdown measurements were carried out for each of the four tested liquids, and the resulting data were analyzed using Gumbel, Fréchet, Weibull and Normal statistical models to determine the characteristic breakdown voltages U₁, U₁₀, U₅₀, and U₉₀ and to identify the optimal w/w nanoparticle concentration among the tested samples.
The four nanofluid samples had Fe₂O₃ concentrations of 0%, 0.005%, 0.050%, 0.500% w/w. Among these, the 0.005 w/w% sample exhibited the highest average AC breakdown voltage and the lowest degradation of breakdown strength over repeated tests. The 0.500 w/w% had yielded similar breakdown behavior to the base fluid (0 w/w%), but with increased resistance to breakdown voltage changes, which may be associated with nanoparticle agglomeration within the test cell.
Αναγνωριστικό σύσκεψης: 375 624 303 006 45
Κωδικός πρόσβασης: mK92L7C7
