Isı geri kazanım ünitelerinde nanoakışkan kullanımı


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: İPEK AYTAÇ

Danışman: ADNAN SÖZEN

Özet:

Atık ısı geri kazanım üniteleri, endüstriyel ve atık ısı tesislerinde ihtiyaç duyulan temiz havanın ön ısıtılmasında yaygın olarak kullanılan sistemlerdir. Bu çalışmada; ısı değiştiricisi ısı borusu demetinden oluşan bir ısı geri kazanım ünitesinin performansının nanoakışkan kullanılarak iyileştirilmesi ve böylece ısı geri kazanım ünitesinin çalışma sıcaklık aralığının arttırılması amacıyla kurulan deney düzeneği üzerinde uygulamalı bir çalışma yapılmıştır. Çalışmanın özgün yanı; ısı değiştiricisi olarak kullanılan ısı borularında çalışma akışkanı olarak, son yıllarda pek çok uygulamada yer bulan nanoakışkanların kullanılmış olmasıdır. ZnO/Su ve ZnOAl2O3/Su nanoakışkanları ısı borularında çalışma akışkanı olarak kullanılmış ve temel akışkan olan saf suya göre ısı geri kazanım ünitesi ısıl performansındaki ve ısıl direncindeki iyileşme oranları belirlenmeye çalışılmıştır. Saf su yerine nanoakışkanların kullanılması ile bütün Reynolds sayılarında ısı geri kazanım ünitesinin ısıl performansında iyileşme sağlanmıştır. Her bir Re değerindeki ZnOAl2O3/Su nanoakışkanının ısıl performansı ve ısıl direnci iyileştirme oranının ZnO/Su nanoakışkanına kıyasla daha yüksek olduğu görülmüştür. Soğuk hava bölgesinde (kondenser), soğuk hava hızı 0,437 m/s ve Re=7100 olduğunda ZnOAl2O3/Su ve ZnO/Su nanoakışkanları için sırasıyla %90 ve %80 oranında iyileşme elde edilmiştir. Re değeri 12000 ve soğuk hava hızı 0,751 m/s olduğunda, temel akışkana (saf suya) göre ZnOAl2O3/Su ve ZnO/Su nanoakışkanları için maksimum dirençte iyileşmeler elde edilmiştir. Bu değerler; ZnOAl2O3/Su nanoakışkanında %77.6 ve ZnO/Su nanoakışkanında ise %72.1’ dir.