Convective heat transfer to non-newtonian fluids
Newtonyen olmayan akışkanların taşınımlı ısı transferi
- Tez No: 418672
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ KOŞAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 130
Özet
Bu tezde, hidrodinamik ve termal açıdan tam gelişmiş Newtonyen olmayan akışkanların, piston akışı şeklinde (plug flow), paralel iki düzlem plaka arasından ve dairesel mikrokanallardan geçirilmesinin pertürbasyon metoduyla analitik olarak çözümü icra edilmiştir. Sınır koşulları olarak sabit ısı akısı ve kayma sınır koşulu kullanılmıştır. Viskoz yayılmaya ek olarak, viskozite ve termal iletkenlik gibi sıcaklığa bağlı olan özellikler göz önünde bulundurulmasının yanı sıra lineer olmayan kayma koşulu dikkate alınmıştır. Hız, sıcaklık ve sabit özellikli Nusselt sayısı kapalı form ifadeleri elde edilmiştir. Daha sonra, nümerik olarak Nusselt sayısı, sıcaklığa bağlı termofiziksel özellikler ile ilişkili şekliyle bulunmuştur. Analitik sonuçları doğrulamak için nümerik simülasyonlar da yapılmıştır. Sonuçlar, özellik değişimlerinin ve kayma koşulunun önemli ölçüde termo-akışkan özelliklerini etkilemiş olduğunu göstermektedir. İkinci termodinamik yasa analizi, sabit ve değişken özellikler için de ayrı ayrı incelenmiştir. Buna ek olarak, polimerik solüsyonların (Su bazlı Xanthan Gum solüsyonları) çekirdekli havuz kaynaması deneysel olarak incelenmiştir. Deneyler, Xantham gum tozunun farklı miktarlarda de-iyonize su içerisinde çözünmesiyle gerçekleştirilmiştir. Nanoakışkanlar gibi yeni jenerasyon akışkanlara göre bu solüsyonların avantajı, nanoakışkanlarda sıkça karşılaşılan partiküllerin topaklanması ve sedimantasyonu gibi problemleriyle karşılaşılmamasıdır. Sonuçlar, polimerik solüsyonların ısı transferi katsayılarının saf sudan daha düşük olduğunu ve konsantrasyonun ısı transferi üzerinde önemli bir etkisi olduğunu göstermiştir. Görüntüleme çalışmalarında, özellikle yüksek konsantrasyonlarda, ısı transferi sonuçlarını destekleyen orijinal havuz kaynama görüntüleri elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the perturbation method was implemented to analytically solve the governing equations relevant to both hydrodynamically and thermally fully developed power-law fluid and plug flows through parallel-plates and circular microchannels under constant isoflux thermal and slip boundary condition. The temperature-dependent properties, being viscosity and thermal conductivity, were considered along with non-linear slip condition in the analysis in addition to viscous dissipation. The velocity, temperature and constant property Nusselt number closed form expressions were derived and then the Nusselt number corresponding to temperature-dependent thermophysical properties was numerically obtained due to their complexity nature. Numerical simulations were also performed for verifying the analytical results. The results indicated that the property variations and slip condition significantly affected thermo-fluid characteristics. The second law analysis was further performed for both constant and variable properties. Furthermore, an experimental study was performed on nucleate pool boiling of polymeric solutions (aqueous Xanthan gum solutions) by the dissolution of Xanthan gum powder in different amounts into deionized water. Their advantage over new generation fluids such as nanofluids is that they have no side effects such as agglomeration and sedimentation of particles, which is common for nanofluids. The results revealed that heat transfer coefficients of prepared polymeric solutions were lower than those of pure water, while concentration played a significant role in the performance of the heat transfer. In visualization studies, different pool boiling patterns were recorded particularly for high concentrations, which bolsters the heat transfer results.
Benzer Tezler
- The effects of polymer/surfactant additives on the flow and heat transfer around a circular cylinder in periodic vortex shedding
Polimer/yüzey aktif madde katkısının periyodik girdap kopmasında dairesel silindir etrafı akışa ve ısı transferine etkileri
ÇAĞLAR ŞAHİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SALİM KUNT ATALIK
- 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
- Tekil iplik üretim hattında soğutma sisteminin iplik üzerine olan etkisinin incelenmesi
An investigation effects of cooling system on yarn in monofilament production line
MERT PATKAVAK
Doktora
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN DEMİR
- Isıl toplayıcı-depolayıcı duvarlı pasif sistemlerde sınır tabaka akışının sayısal incelenmesi
Başlık çevirisi yok
RÜYA CARAN
- Kapalı bölgede duvar hareketli akış ve doğal taşınımlı ısı geçişinin sayısal çözümü
Numerical solution of cavity driven flow and natural convection heat transfer problem in a 2d cavity
İNCİ ÇİLİNGİR SÜNGÜ