Eş merkezli iç içe borulu paralel ve karşıt akışlı ısı değiştiricilerde alümina nanoakışkan kullanılarak ısıl performansın artırılması
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2014
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: İPEK AYTAÇ
Danışman: ADNAN SÖZEN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Malzeme teknolojisindeki son yıllardaki gelişmelerle birlikte, nano boyutlarda üretilebilen yüksek ısıl iletkenliğe sahip metalik partiküllerin geleneksel ısı transferi akışkanlarına katılmasıyla yüksek performanslı yeni nesil akışkanların (genelde nanoakışkan olarak adlandırılır) elde edilebilmesi mümkün kılınmıştır. Bu tez çalışmasında, eş merkezli, iç içe borulu, paralel ve karşıt akışlı ısı değiştiricilerde sıcak akışkan olarak alümina nanoakışkan kullanımının ısıl performans üzerindeki etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Tek bir deney düzeneği ile ısı değiştiricisinin hem paralel hem de karşıt akışlı çalışmasını sağlayacak bir deney düzeneği tasarımı düşünülmüştür. Isı değiştiricisinin performansındaki değişimleri gözlemleyebilmek için sıcak/soğuk çalışma akışkanları olarak su/su ve alümina nanoakışkanı/su kullanılarak karşılaştırma yapılmıştır. Çalışmada nanoakışkan, %0,2 Triton X-110 katyon tipi yüzey aktifleştirici ile ağırlıkça %2 derişimde nano boyutta uçucu külün suyla ultrasonik banyo metoduyla süspanse edilmesiyle elde edilmiştir. Analizde hem türbülanslı akış hem de laminer akış şartlarında nanoakışkan kullanımının ısı değiştiricisinin ısıl performansı üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Nanoakışkan kullanımı paralel akışlı ısı değiştiricisinde toplam ısı transfer katsayısında ortalama %4,8 sıcak akışkanın ısı transfer katsayısında ortalama %10 ve soğuk akışkanın ısı transfer katsayısında ortalama %6,1 iyileşme sağlarken karşıt akışlı ısı değiştiricisinde benzer olarak sırasıyla %3,4, %2,1 ve %2,9 iyileşme sağlamıştır.