Borulu tip ısı değiştiricilerde titanyumdioksit (TiO2) nanoakışkanı kullanılarak ısıl iletkenliğin arttırılması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2018

Öğrenci: EMRE EROL

Danışman: TAYFUN MENLİK

Özet:

Günümüzde enerji kaynaklarının verimli kullanılması giderek daha önemli bir konu haline gelmiştir. Bu çalışmanın ana konusu birçok alanda kullanılan ısı değiştiricilerinin verimini nanoakışkan kullanarak arttırmaktır. Teknolojideki gelişmeler, ısıl iletkenlik özelliği bakımından yüksek performansa sahip metalik parçacıkların nano boyutlarda üretilebilmesine olanak sağlamıştır. Bu çalışmanın amacı ısı değiştiricilerde sıcak akışkan olarak Titanyumdioksit (TiO2) su nanoakışkan kullanımının saf suya göre ısıl iletkenliğe etkisini deneysel olarak araştırılmasıdır. Deneylerde eş merkezli, iç içe borulu ısı değiştiriciden oluşan deney düzeneği kullanılmıştır. Deneyler paralel akış ve ters akış şartlarında gerçekleştirilmiştir. Deneylerde kullanılan nanopartiküller tane boyutu ortalama 40-50 nm olan %97 saflıkta TiO2 dir. Saf suyun içerisine %2 (kütle/ kütle) derişimi sağlanacak şekilde TiO2 nanopartikülleri ilave edilmiş ve karıştırılarak süspanse edilmiştir. Paralel akış şartlarında nanoakışkan kullanımı ile toplam ısı transferi katsayısı suya göre ortalama %38 artmıştır. Sıcak akışkan ve soğuk akışkanın ısı transfer katsayısında ise sırasıyla ortalama %17 ve %3 oranında artış sağlanmıştır. Zıt akış şartlarındaki iyileşme oranları ise sırasıyla %12, %26 ve %1 olarak ölçülmüştür.