Numerical investigation of the single phase forced convection heat transfer characteristics of nanofluids flowing in enhanced tubes
Nanopartiküllü tek fazlı akışlarda iç yüzeyi iyileştirilmiş boruların ısı transfer karakteristiklerinin numerik olarak incelenmesi
- Tez No: 315987
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. AHMET SELİM DALKILIÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 113
Özet
Bu çalışmada sabit duvar sıcaklığında pürüzsüz ve micro kanatlı boruların içinde dolaşan TiO2 nanoakışkanının zorlanmış taşınımı numerik olarak incelenmiştir. Pürüzsüz ve farklı helix açılarına sahip (0o, 18o) mikro kanatlı boruların akışında, nanoakışkanların hidrodinamik ve ısı davranışını CFD programı yardımıyla belirlemek için 2 boyutlu denklemler içeren tek fazlı numerik model sabit ısı akısı veya degişken sıcaklık özelliği kullanılarak cözüldü.Bu çalışmada nanoakışkanların fiziksel özelliklerinin (k, µ, ?, Cp) belirlenmesinde geniş bir literature özeti verilmiştir.Literatürde olan korrelasyonlar arasında TiO2 nanoakışkanının en uygun fiziksel özelliğin belirlenmesi için Yapay sinir ağları (ANN) methodu kullanılmıştır.ANN analizinden TiO2 nanoakışkanının en iyi fiziksel özellikleri alındıktan sonra,deneysel pürüzsüz boru datalarını kullanarak CFD programında numeric model dogrulanmıştır ve bu model çeşitli micro kanatlı borular içinde similasyon çalışması olarak CFD programında çözülmüştür.borular içinde sıcaklık ve hız dağılımı bu çalışmada gösterilmiştir.Numerik ve deneysel çalışmalar sürtünme faktörlerine,kayma gerilmelerine,ısı transfer katsayılarına ve basınç düşümlerine göre birbirleri arasında karşılaştırılmıştır.test borusunun iç yüzeyindeki micro kanatların varlığının ısı transfer karakteristiğine etkisi detaylı olarak çalışılmıştır.
Özet (Çeviri)
Forced convection flows of nano ? uids containing of water with TiO2 nanoparticles in smooth and micro-fin tubes with constant wall temperature are studied numerically in this paper. A single-phase numerical model having two-dimensional equations is solved with either constant heat flux or temperature dependent properties to determine the hydrodynamics and thermal behaviors of the nano ? uid flow by means of a CFD program for the water flow in a smooth tube and several micro-fin tubes having various helix angles (0o,18o). An intensive literature review on the determination of the physical properties (k, µ, ?, Cp) of nanofluids is given in the paper. Artificial neural network (ANN) method is used to determine the most agreeable physical properties of TiO2 nanofluid among correlations. After obtaining the best combination of physical properties of TiO2 nanofluid from ANN analyses, the numerical model is validated by means of a CFD program using the experimental smooth tube data as a case study and it is also solved in the CFD program for several micro-fin tubes as a simulation study. Temperature and velocity distributions are shown in the paper. Besides this, the values of experimental and numerical are compared with each other in terms of friction factors, shear stresses, convective heat transfer coefficients and pressure drops. Moreover, the effect of the presence of micro-fins in the inner surface of the test tube on the heat transfer characteristics is investigated in detail.
Benzer Tezler
- Bir minikanal ısı değiştiricide kanal boyutlarının ısıl-hidrolik performansa etkisinin sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of channel sizes effect to thermohydraulic performance in a minichannel heat exchanger
EMİNE MUTLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Makine MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. BERRİN ERBAY
- Dairesel bir borudaki zorlanmış taşınımla ısı transferine nanopartikül şekil etkisinin sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of nanoparticle shape effect on forced convention heat transfer in a circular pipe
GİZEM TAŞTAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
EnerjiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ENGİN GEDİK
- Basınçlı su reaktörleri U borulu buhar üreteçlerinin termo-hidrolik modellenmesi
Thermal-hydraulic analysis of U-tube steam generators for gressurized water reactors
SÜLEYMAN ÖZKAYNAK
- Güneş enerjili kendinden pompalı sıcak su sisteminin analiz ve simülasyonu
Analysis and simulation of a two phase self pumping solar water heater
TUNCAY GÜVEN
- Forced convection flow and heat transfer of non-Newtonian nanofluids through a circular tube
Newtonyen olmayan nanoakışkanların dairesel bir boru boyunca zorlanmış konveksiyon akışı ve ısı transferi
GÖKHAN KIYAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SALİM KUNT ATALIK