Farklı Tip Oyuklar İçeren Düz Bir Isıtıcı Yüzeyde Havuz Kaynama Isı Transferinin Sayısal Analizi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: SAJJAD NEMATYANHAJIALILOU

Danışman: Erdem Çiftçi

Özet:

Büyük miktarlarda ısı aktarma kabiliyetine sahip olan havuz kaynama ısı transferi bugün ısıtma ve soğutma gibi endüstrinin çeşitli sektörlerinde sık sık karşılaşılan bir yöntemdir. Bu proseste büyük bir role sahip olan ısı transferi performansını attırmak son zamanlarda en çok ilgi gören konulardan biri olmuş, bu amaçla da geleneksel akışkanlar yerine iş akışkanı olarak nanoakışkanlar kullanılmaya başlanmıştır. Yüksek termofiziksel özelliklere sahip nano boyuttaki katı parçacıklarının temel akışkanın içerisine karıştırılmasıyla elde edilen nanoakışkan çözeltisinin ısı transferindeki büyük iyileştirilmeler birçok çalışmada kanıtlanmıştır. Bu çalışmalar her ne kadar farklı etkenlerin ısıl performansı nasıl etkilediğini araştırsa da işlem süresinde kaynama kabarcıklarının nasıl oluştuğu ve ısıtıcı yüzeyden ayrılması konusunda hiçbir bilgi sunmamaktadır. Bu tez çalışmasında iş akışkanı olarak saf su ve %0,1 derişim oranına sahip alümina nanoakışkanı ile düz ve farklı geometrilere sahip oyuklar içeren ısıtıcı yüzeylerde kaynama kabarcıklarının oluşumu sayısal analizlerle incelenmiştir. Yapılan analizlerle havuz kaynamasının gerçekleştiği bölgeye ait sıcaklık ve hız dağılımları ortaya konulmuştur. Düz bir yüzey ve yarım daire ve üçgen oyuklu yüzeyler kullanılarak yapılan analizler sonucunda kaynama kabarcıklarının çekirdeklenmesinde ve oluşumunda oyuk geometrisinin büyük oranda etkili olduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca saf suya kıyasla alümina nanoakışkanı ilke yapılan analizlerde kaynama işleminin daha erken başladığı kaynama kabarcıklarının yüzeyden ayrılması ise daha uzun sürede gerçekleştiği görülmüştür.

Anahtar Kelimeler : Nanoakışkan, havuz kaynama, ısı transferi