Experimental and theoretical investigations on alumina water nanofluid viscosity with statistical analysis
Alümina-su nanoakışkanının viskozitesinin teorik ve deneysel incelemesi ve istatistiksel analizi
- Tez No: 341059
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALMILA GÜVENÇ YAZICIOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 137
Özet
Nanoakışkanlar, nanoparçacıkların kolloidal süspansiyonlarıdır. Nanoakışkanların, yüksek ısıl iletkenliklerinden dolayı, yüksek verim gerektiren ısı transferi uygulamalarında kullanımı avantajlı olarak kabul edilmektedir. Diğer yandan, nanoakışkanların viskozitesi de, baz akışkanlardan daha yüksektir. İşlem maliyeti ile doğrudan ilişkili olan, akışkanı sistem içerisinde sirküle etmek için gerekli pompa gücü, viskozitesi yüksek akışkanlar için daha yüksek olduğundan, nanoakışkanların viskozitesi dikkatle incelenmelidir. Nanoakışkanların termofiziksel özelliklerinde elde edilen artışlar, baz akışkan içerisindeki nanoparçacık oranına bağlıdır. Bu nedenle, derişik nanoakışkanlar, yüksek ısıl iletkenlikleri ile avantajlıdırlar. Ancak, aynı zamanda, derişik nanoakışkanların viskoziteleri de oldukça yüksektir. Dolayısıyla, nanoakışkanların yüksek ısıl iletkenliklerinin avantajları ile yüksek viskozitelerinin dezavantajlarının dengelenmesi önem taşımaktadır. Bu tezin amacı, nanoakışkan viskozitesinin teorik, deneysel ve detaylı istatistiksel analiz ile incelenmesidir. Bu amaçla, öncelikle nanoakışkan viskozitesinin karşılaştırmalı değerlendirmesi (benchmark çalışma) yapılmıştır. Bu tezin özgün kısımları: Al2O3H2O nanoakışkan viskozitesinin değişen sıcaklıklar (T), nanoparçacık hacimsel oranları () ve nanoparçacık çapları (dp) için deneysel incelemesi ve deneysel verilerin istatistiksel analizidir. Deneyler, Al2O3H2O nanoakışkanının viskozitesinin ve dp ile arttığını, T ile üstel azaldığını göstermiştir. İstatistiksel analiz, , dp ve Tnin ana etkilerinin ve T ve nin etkileşim etkilerinin nanoakışkan viskozitesi; ve ve dpnin ana etkilerinin bağıl viskozite üzerine etkilerinin anlamlı olduğunu göstermiştir. Ayrıca, nanoakışkan viskozitesi ve bağıl viskozite için birer korelasyon sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
Nanofluids are nanoparticles? colloidal suspensions. Due to their enhanced thermal conductivity, nanofluids are regarded as advantageous for high efficiency requiring heat transfer applications. On the other hand, the viscosity of nanofluids is greater than those of base fluids. Since the pumping power requirement, which is related to operation cost, is higher for high viscosity fluids, the viscosity of nanofluids should be carefully investigated. Enhancements in nanofluid thermophysical properties are related to the nanoparticle fraction within the base fluid. Therefore, concentrated nanofluids are more advantageous in terms of their high thermal conductivity. However, viscosity is also high for concentrated nanofluids. Therefore, balancing the advantages of the thermal conductivity enhancement and drawbacks of the viscosity enhancement of nanofluids is important. The aim of this thesis is to experimentally and theoretically investigate the nanofluid viscosity with detailed statistical analysis. Toward this aim, first a detailed benchmarking of the subject is performed. The unique parts of this thesis are: experimental investigation on Al2O3H2O nanofluid viscosity for varying nanoparticle volumetric fractions (), nanoparticle diameters (dp), and temperatures (T); and statistical analysis on the experimental data. The experiments showed that, the viscosity of Al2O3H2O nanofluids increased with and dp, and decreased exponentially with T. The statistical analysis showed that, the main effects of , dp and T, and the interaction effect of T and on nanofluid viscosity; and the main effects of and dp on relative viscosity are found to be significant. In addition, new nanofluid viscosity and relative viscosity correlations are presented.
Benzer Tezler
- Theoretical and experimental investigation of water-gas shift reaction over supported copper/iron oxide catalysts
Su-gaz değişim tepkimesinin destekli bakır/demir oksit katalizörleri üzerinde teorik ve deneysel incelenmesi
ÖZGEN YALÇIN
Doktora
İngilizce
2017
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. IŞIK ÖNAL
- Alümina fiber takviyeli Al-si metal matriksli kompozitlerin üretimi ve mikroyapı-özellik ilişkilerinin incelenmesi
production of alumina fiber reinforced Al-si metal matrix composites and the investigation of their microstructure-propetry relation ships
HATEM AKBULUT
- pH ve kompleksan bağımlı ağır metal adsorpsiyonunun incelenmesi ve modellenmesi
Investigation and modelling of heavy metal adsorption dependent upon pH and complexing agent
KUBİLAY GÜÇLÜ
- Toz metalurjisi yöntemi ile üretilen Cu-%25Cr elektrik kontak malzemesinin sinterlenme davranışlarının incelenmesi
An Investigation in the sintering behavior of the Cu-25wt%Cr electrical contact materials produced by powder metallurgy technique
HALİL İBRAHİM BAKAN
- Termik santrallerin döner tip hava ısıtıcılarında kullanılan ısı değiştirici plakalar için emaye kaplama optimizasyonu
Optimization of enamel coatings on heat exchanger plates used in rotary air preheaters of thermal power plants
ERDEM GÜNGÖR
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
DOÇ. DR. ERDEM ATAR