Mikrokanallarda nanoakışkanların ısı transferi ve basınç düşümü karakteristiklerinin araştırılması
Research of heat transfer and pressure drop characteristics of nanofluids in microchannels
- Tez No: 352166
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BAYRAM ŞAHİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Mikrokanal, nanoakışkan, ısı transferi, TiO2
- Yıl: 2014
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 142
Özet
Bu tez çalışmasında metalik partiküllerden oluşturulan su bazlı nanoakışkanların sabit ısı akısı sınır şartlarında mikro kanallarda ısı transferi ve basınç düşümü karakteristikleri araştırılmıştır. TiO2 metal nanopartiküllerin temel akışkan olarak seçilen de-iyonize su içerisine beş farklı hacimsel oranda (φ=0.0025, 0.005, 0.01, 0.015 ve 0.02) katılmasıyla nanoakışkanlar hazırlanmış ve akış hızı (U=0.065-1.65 m/s), hacimsel oran ve kanal yüksekliği (H=200 µm, 300 µm, 400 µm ve 500 µm) gibi parametrelerin ısı transferi ve basınç düşümüne etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Laminar akış ve kararlı hal şartlarında, hem saf su hem de su-TiO2 nanoakışkanı için kanal yüksekliği azaldıkça ısı taşınım katsayısı artmıştır. Temel akışkan içerisine nano boyutta metal oksit partiküllerin eklenmesi sürtünme katsayısında çok fazla artışa neden olmamıştır ancak, saf suyunkinden daha yüksek ısı transferi sağlamıştır. Su-TiO2 nanoakışkanının %2.0 hacimsel konsantrasyona kadar ısı transferini artırdığı ancak %2.0'den sonra ısı transferinin azaldığı sonucuna varılmıştır. Ayrıca, bütün durumlar için toplam ısı transferi iyileştirmesi hesaplanmış ve en yüksek değeri h=300 µm için en düşük Reynolds sayısında %1.5 hacimsel konsantrasyona sahip su-TiO2 nanoakışkanı için elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, heat transfer and pressure drop characteristics of water based nanofluids created by different metallic particles in microchannels under constant heat flux boundary conditions were investigated. Nanofluids were prepared by the addition of TiO2 metallic nano particles into deionized water chosen as base fluid in five different volumetric ratios (φ=0.0025, 0.005, 0.01, 0.015 ve 0.02), and, the effects of parameters like flow velocity (U=0.065-1.65 m/s), particle volume fraction and microchannel height (H=200 µm, 300 µm, 400 µm ve 500 µm) on heat transfer and pressure drop characteristics were analyzed experimentally. Under laminar flow and steady state conditions, heat transfer coefficient increased by the decrease of channel height for both pure water and water-TiO2 nanofluids. Adding metallic oxide particles in nano dimensions into the base fluid did not cause excessive increase in friction coefficient but provided higher heat transfer than that of pure water. It was concluded that water-TiO2 nanofluid increased heat transfer up to 2.0%, but, heat transfer decreased after 2.0%. Furthermore, overall heat transfer enhancement was calculated for all cases and the highest value was provided at h=300 µm and lowest Reynolds number for water-TiO2 nanofluid withparticle volume concentration of 1.5%.
Benzer Tezler
- Dairesel mikrokanallarda nanoakışkanların ısı transferi ve basınç düşümü karakteristiklerinin incelenmesi
Investigation of heat transfer and pressure drop of nanofluids in circular microchannels
HOURIEH BAYRAMIAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAYRAM ŞAHİN
- Mini/mikro kanallarda nanoakışkan ile ısı transferinin deneysel incelenmesi
Experimental investigation of heat transfer of nanofluids flowing inside a circular mini/microchannels
BEYTULLAH ERDOĞAN
Doktora
Türkçe
2016
Makine MühendisliğiBülent Ecevit ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADNAN TOPUZ
PROF. DR. TAHSİN ENGİN
- Nanoakışkan kullanarak elektrikli radyatörlerin ısıl veriminin iyileştirilmesi
Thermal efficiency enhancement of electrical radiators by using nanofluids
TAYLAN ZİYA ERKUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZBEY
- Mikrokanallarda nanoakışkanların karma taşınımla ısı transferi karakteristiklerinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of heat transfer characteristics of nanofluids in microchannels by mixed convection
EMRE MANDEV
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
EnerjiErzurum Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. EYÜPHAN MANAY
- Mikrokanallarda nanoakışkanlar için laminer akışta geçici rejim birleşik ısı transferi problemi
Transient conjugate heat transfer problem of laminar flow for nanofluids in microchannels
İLKER GÖKTEPELİ
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞÜKRÜ ULAŞ ATMACA