Hlek Y. Experimental and computational study of the thermophysical properties of composite thermal energy storage nanomaterials based on industrial paraffin wax

Українська версія

Thesis for the degree of Doctor of Philosophy (PhD)

State registration number

0824U001152

Applicant for

Specialization

  • 144 - Теплоенергетика

24-04-2024

Specialized Academic Board

ДФ 41.088.036

Odessa National Technological University

Essay

The thesis is devoted to the development of new technologies for manufacturing composite thermal energy storage nanomaterials (CTESNM), the study of their thermophysical properties as well as the environmental and energy analysis of the feasibility of using the nanotechnologies in the creation of highly efficient thermal energy storage (TES) units which intended for applying both in solar energy systems and systems that utilizing the low-grade energy sources. The CTESNMs with high values of thermal conductivity and phase transition heat have been proposed based on performed scientific researches, which present the results of theoretical and experimental studies of the interaction effects of the base TES material (industrial paraffin wax) with fullerene C60 and expanded graphite

Research papers

HlekY., Ivchenko D., Khliyeva О., Zhelezny V., Zheliba Yu. Effect of fullerene C60 admixture in paraffin wax on the refractive index and phase transition temperatures. Physics of aerodisperse systems. 2022. Vol. 60. P. 79-92. doi 10.18524/0367- 1631.2022.60.267062.

Zhelezny V., Ivchenko D., Hlek Y., Khliyeva O., Shestopalov K. Experimental study of phase transition heat of composite thermal energy storage materials paraffin wax/expanded graphite. Journal of Energy Storage. 2023. https://doi.org/10.2139/ssrn.4582988

Zhelezny V., Ivchenko D., Hlek Y., O Khliyeva O., Zajdel P., Shestopalov K., Khliiev N., Grosu Y. Effect of fullerene C60 on phase transition enthalpy of paraffin wax: Calorimetry and structural analysis. Journal of Energy Storage. 2023. Vol.72. https://doi.org/10.1016/j.est.2023.108713

HlekY., Khliyeva O., Ivchenko D., Lapardin N., Khalak V., Zhelezny V. Express Method of Experimental Investigation of the Effect of Carbon Nanostructures on the Caloric Properties of Paraffin Wax, Nanosystems, Nanomaterials, Nanotechnologies, 2022, vol. 20 (3), P. 745–760.https://doi.org/10.15407/nnn.20.03.745

Zhelezny V., Khliyeva O., Hlek Y., Paskal A., Ivchenko D., Lapardin N. Experimental investigation of the effect of expanded graphite on the thermophysical properties and heating and cooling rate of paraffin wax in capsule of thermal energy storage system. 2022. Nanosystems, Nanomaterials, Nanotechnologies. vol. 20 (4), pp. 0983-1000. https://doi.org/10.15407/nnn.20.04.983

Khliyeva O., Zhelezny V., Paskal A., Hlek Y., Ivchenko D. The effect of metal wool on the charging and discharging rate of the phase transition thermals storage material. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2021. Vol. 4 (5 (112)). P. 12–20. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.239065

Zhelezny, V., Motovoy, I., Khanchych, K., Sechenyh, V. and Hlek,Y., Temperature and concentration dependencies of the saturated vapor pressure for the solutions of nanoparticles Al2O3 in isopropanol and fullerenes C60 in o-xylene. Journal of Molecular Liquids. 2020. Vol. 319, 114362. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.114362

Zhelezny V., Ivchenko D., HlekY., Khliyeva O., Experimental Study of the Enthalpy of the Diffuse Phase Transitions of Fullerene C60 Solutions in Industrial Paraffin Wax,2023 IEEE 13th International Conference Nanomaterials: Applications & Properties (NAP), Bratislava, Slovakia, 2023, NEE07-1-NEE07- 4.https://doi.org/10.1109/NAP59739.2023.10310670

Zhelezny V., Ivchenko D., Hlek Y., Khliyeva O., An Experimental Investigation of the Caloric Properties for the Composite Phase-change Material Paraffin Wax/Expanded Graphite,2023 IEEE 13th International Conference Nanomaterials: Applications & Properties (NAP), Bratislava, Slovakia, 2023. NEE09-1-NEE09- 4.https://doi.org/10.1109/NAP59739.2023.10310828

Khliyeva O.Ya., Zhelezny V.P., Hlek Ya.О, Ivchenko D.O. The effect of expanded graphite on the caloric properties of paraffin wax of 50 °C melting. 2022 IEEE 12th Int. Conf. “Nanomaterials: Applications & Properties” (NAP-2022).Krakov, Poland, Sept. 11-16, 2022. https://doi.org/10.1109/NAP55339.2022.9934622

Khanchych K., Zhelezny V., Khliyeva O., Diachenko I., Semenyuk Yu., Hlek Ya. On Modelling the Viscosity of Fullerene-Containing Nanofluids. 2021 IEEE 11th International Conference on “Nanomaterials: Applications & Properties” (NAP-2021). Odesa, Ukraine, Sept. 5-11, 2021. https://doi.org/10.1109/NAP51885.2021.9568551

Khliyeva O., Zhelezny V., Khliiev N., Hlek Y. The Semi-empirical Approach for Newtonian Nanofluids Viscosity Predicting. 2020 IEEE 10th Int. Con.Nanomaterials: Applications & Properties (NAP), Sumy, Ukraine, November 9-13, 2020. https://doi.org/10.1109/NAP51477.2020.9309562

Hlek Ya., Sestopalov K., Khliyeva O., Zhelezny V. Phase change material paraffin wax / expanded graphite: search fractional composition. Int. conf. “Functional materials for innovative energy FMIE-2023”, Kyiv, Sept. 20-21, 2023. P. 93

Ivchenco D., Hlek Ya., Kvasnytskyi B., Zhelezny V. Enthalpy hysteresis inheating cooling cycle of the phase change materials paraffin wax/fullerene C60. Int. conf. “Functional materials for innovative energy FMIE-2023”, Kyiv, Sept. 20-21, 2023. P. 91

Глек Я., Квасницький Б., Івченко Д., Желєзний В. Дослідження ентальпії розмитих фазових переходів розчинів парафін/терморозширений графіт у наведених координатах. Матеріали Всеукраїнської науково-технічної конференції молодих учених та студентів. «Еколого-енергетичні проблеми сучасності» Одеса: ОНТУ, 13-14 квітня 2023 р

Глек Я., Квасницький Б., Івченко Д., Желєзний В. Дослідження ентальпії розмитих фазових переходів розчинів парафін / фулерен С60 у наведених координатах. Матеріали Всеукраїнської науково-технічної конференції молодих учених та студентів «Еколого-енергетичні проблеми сучасності» Одеса: ОНТУ, 13- 14 квітня 2023 р

Глек Я., Івченко Д., Желєзний В. Дослідження стійкості композиційних термоакумулювальних матеріалів парафін / терморозширений графіт. Матеріали Всеукраїнської науково-технічної конференції молодих учених та студентів «Еколого-енергетичні проблеми сучасності» Одеса: ОНТУ, 13-14 квітня 2023 р

Глек Я., Железний В. Калоричні властивості композиційного термоакумулювального матеріалу парафін/терморозширений графіт. Всеукр. наук.- техн. онлайн-конф. молодих вчених та здобувачів вищої освіти «Стан, досягнення і перспективи холодильної техніки і технології». Одеса:ОНТУ, 19-20 квіт. 2022 р.

Zhelezny V., Ivchenko D., Khanchych K., Hlek Y., Khliev N. Fluctuation model for predicting the heat capacity of nanofluids on the boiling line. Proc. 10th Rostocker Int. Conf. Technical Thermodynamics: Thermophysical Properties and Energy Systems (THERMAM). Rostok, Germany. 2021, 9-10 September. P. 65

Zhelezny V.P., Ivchenko D.A., Hlek Ya.O., Khanchych K.Yu. Methods for predicting the heat capacity of the technically important liquids. Int. conf. “Functional materials for innovative energy FMIE-2021”, Kyiv, May, 2021. P. 46

Paskal A.A., Hlek Ya.O., Diachenko I.A., Khliyeva O.Ya., Zhelezny V.P. Experimental setup for measuring the melting enthalpy of paraffin/nanoparticles phase change materials. Int. conf. “Functional materials for innovative energy FMIE-2021”, Kyiv, May, 2021. P. 47

Files

Similar theses