Plakalı ısı değiştiricilerin deneysel ve sayısal analizi


Tezin Türü: Doktora

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

Tezin Onay Tarihi: 2018

Öğrenci: ATAOLLAH KHANLARI

Danışman: ADNAN SÖZEN

Özet:

Plakalı ısı değiştiriciler, boyutlarının küçük, verimlerinin yüksek olması nedeniyle birçok endüstri sektöründe kullanılmaktadır. Plakalı ısı değiştiricilerde ısı transferini iyileştirmek için, çalışma akışkanı olarak nanoakışkanlar kullanılmaktadır. Bu çalışmada çalışma akışkanı olarak TiO2/su ve Kaolen/su nanoakışkanları kullanılarak plakalı ısı değiştiricinin performans analizleri deneysel ve sayısal olarak araştırılmıştır. Hazarlanan deney seti üzerinde ısı değiştiricisi performansının eldesi için farklı çalışma parametrelerinde deneyler yapılmıştır. Ek olarak ANSYS Fluent 16 programı yardımıyla plakalı ısı değiştiricide ısı transfer karakteristiği analiz edilmiştir. Isı transferindeki iyileşmeyi karşılaştırılmalı olarak göstermek için deneyler saf su, TiO2/su ve Kaolen/su nanoakışkanları kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Deneylerde ağırlıkça %2 TiO2 ve Kaolen nanoakışkanların dezavantajı olan topaklaşma ve çökelmeyi önlemek için %0,2 oranında yüzey aktifleştirici Triton X-100 kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre her iki nanoakışkan saf suya göre ısı değiştiricinin performansını arttırmıştır ancak Kaolen/su nanoakışkanında TiO2/su nanoakışkanına göre daha yüksek ısıl performans elde edilmiştir. TiO2/su ve Kaolen/su nanoakışkanlarının kullanımı sırasıyla ısı transferinde%12 ve %18 oranında iyileşmeye neden olmuştur. Sayısal ve deneysel sonuçlar birbirleriyle uyum içerisindedir.