Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tez Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ, Türkiye
Tez Danışmanı: Tayfun Menlik
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:
Son yıllarda yapılan çalışmalarda çalışma akışkanına süspansiyon olarak nanopartiküllerin eklenmesiyle elde edilen nanoakışkanların termofiziksel özelliklerini iyileştirdiği fark edilmiştir. Bu çalışma için hazırlanan ısı borusu deney düzeneğinde deneyler, %1, %1,5 ve %2 konsantrasyonlarında hekzagonal bor nitrür (h-BN) ve levha yapılı grafen nanopartikülleri ile deiyonize su ve %0,5 hacimde sürfaktan olarak Triton X-100 kullanılarak hazırlanan nanoakışkanlar ile yapılmıştır. Deneyler sırasında ısı borusu yüzeyindeki sıcaklıkları ve buna bağlı olarak verimlilik, ısı borusundaki nanoakışkanların direnç ve ısı iletim katsayılarındaki değişimler deneysel olarak araştırılmıştır. Isı borusundaki işlemler vakumlu çalışma koşullarında 200-300-400 W ısıtma gücü, 5-7,5-10 g/s soğutma suyu debileri ve -0.7, -0.8, -0,9 barlık çeşitli ısı borusu vakum değerlerinde gerçekleştirilmiştir. Çeşitli konsantrasyonlarda hazırlanan nanoakışkanların sistem performansını iyileştirdiği belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Isı borusunun veriminin iyileştirme oranının en iyi sonucu vakum değerinin -0,8 bar ve %1,5 konsantrasyon oranında grafen/deiyonize su nanoakışkanının 400 W ısıtıcı gücünde ve 10 g/s debide yapılan çalışmada %30,88 olarak bulunmuştur. Termal dirençteki iyileştirme oranı en yüksek olduğu parametreler ısı borusunun en yüksek vakum altında (-0,9 bar), ısıtıcı gücü 400 W, debi 5 g/s ve %2 konsantrasyonda grafen/deiyonize su nanoakışkanı ile %35,24 olarak elde edilmiştir. Isı transfer katsayısının ısı borusunun en yüksek vakum altında çalışması ile 400 W ısıtıcı gücü 5 g/s soğutma suyu debisi ve %2 grafen/deiyonize su nanoakışkanı kullanıldığında deiyonize su çalışma akışkanına göre %54,43 oranında arttığı gözlemlenmiştir. Isı borusu verimi, termal direnç ve ısı iletim katsayısındaki iyileştirme oranlarında h-BN/deiyonize su nanoakışkanı deiyonize suya göre daha iyi bir performans göstermiştir. Ayrıca grafen/deiyonize su nanoakışkanlarının h-BN/deiyonize su nanoakışkanına göre daha iyi sonuçlar verdiği belirlenmiştir.