Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2020
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: DUYGU YILMAZ AYDIN
Danışman: METİN GÜRÜ
Özet:Isı transferi için temel akışkan olarak en çok kullanılan su, etilen glikol, mineral yağlar gibi geleneksel akışkanlar zayıf ısı aktarım karakteristikleri nedeniyle ısıl sistemlerde istenilen performansı sağlayamamaktadırlar. Bu dezavantaj nanopartiküllerin temel akışkan ile süspansiyon oluşturulmasıyla giderilmeye çalışılmaktadır. Bu çalışmada temel akışkan olarak su, etilen glikol, etilen glikol-su (50:50) kullanılarak iki adım metoduyla farklı konsantrasyonlarda (%1, %2, %4) dolomit ve boksit nanoakışkanları hazırlanmış, hazırlanan nanoakışkaların termofiziksel özellikleri belirlenmiş ve ısıl sistemlerdeki performansa etkileri incelenmiştir. Spex tipi bilyeli öğütücüde optimum şartlarda sırasıyla 24,5 nm ve 38,9 nm boyutunda dolomit ve boksit nanopartikülleri elde edilmiştir. Nanoakışkanların kararlılıklarının belirlenmesinde zeta potansiyeli ölçüm yöntemi kullanılmıştır. Hazırlanan nanoakışkanların termal iletkenlik, özgül ısı, vizkozite ve yüzey gerilimi gibi termofiziksel özellikleri deneysel olarak ölçülmüştür. Dolomit nanoakışkanının, boksit nanoakışkanına göre daha üstün termofiziksel özelliklere sahip olduğu belirlenmiştir. Isı borusu deneylerinde kullanılan sistem, 1 m uzunluğunda, iç ve dış çapı sırasıyla 13 mm ve 15 mm olan çift fazlı kapalı bakır borudur. Deneylerde evaporatör bölümüne 200 W, 300 W ve 400 W ısıtma gücü uygulanmış ve kondenser bölümünde farklı debilerdeki (5 g/s, 7,5 g/s, 10 g/s) su ile soğutma gerçekleştirilmiştir. Isı borusu duvar sıcaklığı, termal direnci ve verimi temel akışkanların ve nanoakışkanların ısı borusunda çalışma akışkanı olarak kullanımıyla ayrı ayrı incelenmiş ve elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Nanoakışkanlar, üstün termal özelliklerinden dolayı ısı borusunda çalışma akışkanı olarak kullanıldıklarında, temel akışkanlara göre evaporatör bölgesinin ortalama sıcaklığını daha fazla düşürmüşlerdir. 200 W ısıtma gücü ve 10 g/s soğutma suyu debisinde dolomit-EG nanoakışkanı çalışma akışkanı olarak kullanıldığında evaporatör bölgesindeki ortalama duvar sıcaklığı etilen glikol kullanıldığı duruma göre 26,25 °C düşmüştür. 200 W ısıtma gücü, 5 g/s debide, %2 konsantrasyondaki dolomit-su nanoakışkanı kullanıldığında ısı borusu termal direncinde saf suya göre %36,84 iyileşme görülmüştür. 400 W, 10 g/s debide dolomit-etilen glikol nanoakışkanı çalışma akışkanı olarak kullanıldığında etilen glikole kıyasla ısı borusu veriminde %47 artış sağlamıştır