Nanopartiküllerin soğutma sistemlerinin performansı üzerine olan etkilerinin incelenmesi


Tezin Türü: Doktora

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

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MUSTAFA AKKAYA

Danışman: TAYFUN MENLİK

Özet:

Bu tez çalışmasında, basit bir soğutma deney düzeneğindeki kompresörde kullanılan çalışma sıvısına; farklı nanopartiküllerin farklı derişimleri eklenerek soğutma sisteminin performansı geliştirilmek istenmiştir. Çalışmada, kompresör yağı olarak POE (Polyol Ester) ve soğutucu akışkan olarak R134a kullanılmıştır. Nanoyağlayıcı oluştururken baz sıvısı olarak POE yağı ve nanopartikül olarak farklı derişimlerde Alüminyum Oksit (Al2O3), Titanyum Dioksit (TiO2) ve Hekzagonal Bor Nitrür (hBN) nanopartikülleri kullanılmıştır. Nanoyağlayıcı hazırlanırken baz sıvısı POE içerisinde, nanopartiküllerin homojen dağılımını sağlamak ve süspansiyonda flokülasyonları önlemek için yüzey aktifleştirici malzemeler kullanılmıştır. Farklı deney grupları için Sodyum Dodesil Benzen Sülfanat (SDBS) ve Triton X-100 (TX-100) yüzey aktif malzemeleri kullanılmıştır. Deneylerde soğutma çevrimi içerisinde kompresör yağı olarak kullanılan nanoyağlayıcılar; çalışma sıvısı POE, %0,5; %1,0; %1,5; %2,0 kütle fraksiyonlarında nanopartikül ve %0,5 kütle fraksiyonunda yüzey aktif malzemeden hazırlanmıştır. Soğutma sistemi farklı deney grupları için 350 gr R134a soğutucu akışkanı ile şarj edilmiştir. Soğutma sisteminde en iyi performans gelişimi, kompresörde saf POE yerine; %1,0 kütle fraksiyonunda hBN nanopartikülü ve %0,5 TX-100 yüzey aktif malzemesi ile baz sıvısı POE karışımından oluşan nanoyağlayıcı kullanıldığında elde edilmiştir. Soğutma çevrimi için soğutma etkinlik katsayısındaki en iyi iyileşme %45,69 olarak belirlenmiştir. Ayrıca aynı konsantrasyondaki nanoyağlayıcı için kompresör güç tüketiminin de %28,69 kadar azaldığı gözlemlenmiştir.