Geri Dön

Numerical and experimental studies on multi-phase flows in microchannels

Mikrokanallardaki çok fazlı akış üzerine sayısal ve deneysel çalışmalar

  1. Tez No: 418630
  2. Yazar: ABDOLALİ KHALİLİ SADAGHİANİ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ KOŞAR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Sabancı Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 148

Özet

Mikrokanallar mikrosistemlerin soğutulmasında anahtar unsurlardan biri olarak kabul edilmektedir. Mikrokanalların birçok avantajına karşılık, içerisindeki çok fazlı akışlarda temel hidrodinamik ve ısı transferi mekanizmaları tatmin edici düzeyde anlaşılamamıştır. Bundan duyulan motivasyonla bu tezde sayısal ve deneysel yöntemlerle faz değiştirme mekanizmalarının anlaşılması amaçlanmıştır. İlk çalışmada mikrotüp içerisinde bulunan aluminyum/su nanoakışkanların taşınımlı ısı transferi sayısal olarak ele alınmıştır. Nano-parçacık boyutu ve konsantrasyonunun taşınımlı ısı transferi üzerindeki etkileri üzerinde durulmuştur. Daha sonra, çok katmanlı karbon nanotüp içeren nanoakışkanların taşınımlı ısı transferi ele alınmıştır. Çok katmanlı karbon nanotüplerin konsantrasyonunun termal performansa etkileri de işlenmiştir. İkinci çalışmada, mikrotüpteki yüksek kütle akışlı ve doymamış koşullarda akış kaynaması araştırılmıştır. Hem deneysel hem de sayısal yaklaşımlarla mikro boyutta yüksek kütle akışlı kaynama ısı transferi incelenmiştir. Kütle akış hızı, ısı akısı ve buhar kalitesinin fonksiyonu olarak ısı transferi katsayıları elde edilmiştir. Üçüncü çalışmada, dikdörtgen mikrokanaldaki akış kaynamasında yüzey ıslatılabilirliği ve pürüzlülüğünün etkisi sunulmuştur. Mikro ve nano yapılı ve nano kaplamalı yüzeyler kanal içerisine entegre edilip, yüzey özelliklerinin ve yapısının akışa, baloncuk olması ve yüzeyden kopması ile birlikte kaynama ısı transferine etkileri araştırılmıştır.

Özet (Çeviri)

Microchannels are considered as one of the key elements in thermal management of microsystems. Despite the advantages of the microchannels, understanding of the fundamental hydrodynamic and thermal transport mechanisms in multiphase flows in them is far from satisfactory. Therefore, in this thesis using numerical and experimental approaches, it is aimed to focus on the understanding of phase change phenomena in order to be able to make use of them. In the first study, convective heat transfer of alumina/water nanofluids in a microtube is presented using a numerical approach. The effects of nano-particle size and concentration on convective heat transfer are studied. Next, the effect of MWCNTs (multi-wall carbon nanotubes) on convective heat transfer was experimentally studied. The effect of MWCNT concentration on thermal performance is presented. In the second study, high mass flux subcooled flow boiling of water in microtubes is investigated. Both experimental and numerical approaches are implemented to investigate high mass flux flow boiling in micro scale. Heat transfer coefficients are obtained as a function of mass flow rate, heat flux, and vapor quality. In the third study, the effects of surface wettability and roughness on flow boiling in a rectangular microchannel are presented. Micro and nano-structured and nano-coated surfaces are integrated into the channel to investigate the effect of surface characteristics on flow map, bubble formation and release and boiling heat transfer.

Benzer Tezler

  1. Heat and fluid flow in microscale from micro and nano structured surfaces

    Mikro ve nano yapılı yüzeylerden mikro boyutta ısı ve sıvı akışı

    TÜRKER İZCİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Mekatronik MühendisliğiSabancı Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ KOŞAR

  2. Havuz kaynaması sırasında kabarcık oluşumunun sayısal yöntemle incelenmesi

    Numerical study of bubble growth during nucleate pool boiling

    MERT TÜRKELİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. İSMAİL YALÇIN URALCAN

  3. Experimental and numerical investigation of carbon dioxide sequestration in deep saline aquifers

    Derin tuzlu su formasyonlarında karbon dioksit tecridinin deneysel ve sayısal olarak araştırılması

    ÖMER İZGEÇ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2005

    Petrol ve Doğal Gaz MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BİROL DEMİRAL

    DOÇ. DR. SERHAT AKIN

  4. Girdaplı akışların geometrik ve çalışma parametreleri altında incelenmesi

    Analysis of confined swirling flows under geometrical and operational parameters

    FUAT KAYA

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    Makine MühendisliğiUludağ Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Bölümü

    PROF. DR. İRFAN KARAGÖZ

  5. Koruge yüzeyli düz esnek metal hortumlarda basınç düşümü ve ısı transferinin araştırılması

    Investigation of pressure drop and heat transfer in straight flexible metal hoses with corrugated surface

    ZEYNEP MERVE ALPARSLAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN GÜNEŞ