Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2018
Öğrenci: UĞUR KARAKAYA
Danışman: METİN GÜRÜ
Özet:Bu çalışmada bentonit, diatomit, sepiyolit ve klinoptilolit minerolojik malzemeleri içeren nanoakışkanların termofiziksel özellikleri belirlenmiş ve kapalı termosifon tipi ısı borusu performansına olan etkileri incelenmiştir. Spex tipi yüksek enerjili öğütücü kullanılarak 50 nm boyutunda nano parçacıklar üretilmiştir. Bu nano parçacıklar kullanılarak kütlece % 2 mineralojik malzeme ve kütlece % 0,5 sodyum dodesil benzen sülfonat içeren nanoakışkanlar 5 saat ultrasonik karıştırma sonucunda hazırlanmıştır. Hazırlanan nanoakışkanların özgül ısı, ısıl iletkenlik ve viskozite değerleri deneysel olarak belirlenmiştir. Nanoakışkanların kullanılarak ısı borusu performans ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Isı borusu deneyleri 40 cm buharlaşma ve yoğunlaşma bölümü ile 20 cm adyabatik bölümden oluşan 1 metre bakır borudan oluşan deney düzeneği ile gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışma ısı borusu yatayla 90o açı yapacak şekilde dik konumda, vakum altında, toplam hacminin 1/3'ü olan 44,2 mL nanoakışkan ile dolu halde yapılmıştır. Deneysel çalışma esnasında buharlaştırıcı bölümde 200 W, 300 W ve 400 W ısıtıcı gücü uygulanmış, yoğunlaştırıcı bölümde ise her bir ısıtma gücü için 5 g/s, 7,5 g/s ve 10 g/s debide soğutma gerçekleştirilmiştir. Deneyler saf su, bentonit, diatomit, sepiyolit ve klinoptilolit içeren nanokışkanlar ile ayrı ayrı gerçekleştirilerek elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Bentonit, diatomit, sepiyolit ve klinoptilolit nanoakışkanı kullanılması durumunda ısı borusu buharlaştırıcı bölümünde ortalama sıcaklığın saf suya göre daha düşük olduğu, bu da nanoakışkanların ısıl iletkenliğinin daha fazla olmasından kaynaklandığı sonucuna varılmıştır. Deneysel çalışma sonucunda mineralojik malzeme içeren nanoakışkanlar içerisinde en yüksek verim artışını bentonit içeren nanoakışkanın sağladığı belirlenmiştir. Bentonit içeren nanoakışkan kullanıldığında 200 W ısıtıcı gücü ve 5 g/s soğutma suyu debisinde ısı borusu veriminde saf suya kıyasla % 37 oranında artış olmuştur. Ayrıca bentonit içeren nanoakışkan kullanıldığında 400 W, 5 g/s debide saf suya kıyasla ısıl direncinde yaklaşık % 39'luk bir azalma olduğu sonucuna varılmıştır.