Enhanced heat transfer performance of a flat plate solar collector using nanofluids
Nanofluids kullanarak bir plaf solar kollektörünün, ısı transfer performansını geliştirmek
- Tez No: 483774
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. HABIB GHANBARPOURASL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Yenilenebilir enerji, Düz plaka güneş kolektörü, Nanofluid, CuO / Su ve TiO2 / Su Nanoflüleri, Güneş enerjisi, Su ısıtma sistemleri, Renewable energy, Flat plate solar collector, Nanofluid, CuO/Water and TiO2 /Water Nanofluids, Solar thermal energy, Water heating systems
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Türk Hava Kurumu Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine ve Uçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 103
Özet
Düz plaka güneş kolektörü (FPSC), güneş enerjili su ısıtma sistemlerinde önemli bir bileşen olarak düşünülür. Kolektör tarafından, güneş radyasyonundan elde edilen ısıl enerji,“nano-fluid”olarak adlandırılanları oluşturmak için küçük miktarda nanopartiküllerin çalışma sıvısına (suya) eklenmesiyle geliştirilebilir. Bu nedenle, bu proje, FPSC'nin ısı transfer performansını, orijinal sıvı (su) yerine çalışma sıvıları olarak TiO2 / su ve CuO / su nano-fluidlerini kullanarak spiral boru düzeni ile değerlendirmeye odaklanmaktadır. FPSC performansı, akışkanın tipinin, akışkanın akış oranının ve nanofluidlerin nanopartikül hacim konsantrasyonunun, giren ve çıkan akışkanların akımları arasındaki sıcaklık farkı ve FPSC termal verimliliği üzerindeki etkisine dayanarak değerlendirildi. Sonuçlar, FPSC'de bir çalışma sıvısı olarak CuO / su nano-fluidinin, CuO nano parçacıklarının daha yüksek olan termal iletkenliğinden dolayı, orijinal sıvı (su) kadar TiO2 / su nano-fluid'e kıyasla daha yüksek ısı transfer performansı sergilediğini gösterdi. Su, CuO / su ve TiO2 / su nano yakıtları için 1.5 litre / dakika akış hızındaki giriş-çıkış sıcaklık farkı sırasıyla 6.6 ° C, 7.1 ° C ve 7.9 ° C idi. Ayrıca, maksimum verimlilik 3 litre / dakikalık bir akış oranında CuO / su nano-fluidinin (% 0.2) partikül hacmi konsantrasyonu için % 60 olarak rapor edilmiştir. Son olarak, ham deney verileri temel alınarak, baz sıvısı (su), CuO / su nanofluidi ve TiO2 / su nano-fluidi için ampirik korelasyonlar (Nusselt sayısı Reynolds sayısı ve Prantal sayısına bağlı olarak) Statistica yazılımı kullanılarak elde edildi.
Özet (Çeviri)
A flat plate solar collector (FPSC) is considered a major component in solar water-heating systems. The harvested thermal energy from the solar radiation by the collector can be improved by adding a small amount of the nanoparticles to the working fluid (water) to form what is called“nano-fluid”. Hence, this project focuses on evaluating the heat transfer performance of the FPSC with a spiral tube arrangement using TiO2/water and CuO/water nano-fluids as working fluids instead of the base fluid (water). The FPSC performance was evaluated based on the effect of the fluid type, the fluid flow rate, and the nanoparticles volume concentration of the nanofluids on the temperature difference between the inlet and outlet fluid streams and the FPSC thermal efficiency. The results showed that the CuO/water nano-fluid as a working fluid in the FPSC exhibited higher heat transfer performance compared to TiO2/water nano-fluid as well as the (base fluid water) due to the higher thermal conductivity of CuO nanoparticles. The inlet-outlet temperature difference at 1.5 Lpm flow rate for water, CuO/water and TiO2/water nano-fluids were 6.6 °C, 7.1 °C, and 7.9 °C, respectively. Furthermore, the maximum efficiency was reported to be 60% for 0.2% particle volume concentration of the CuO/water nano-fluid at a flow rate of 3 Lpm. Finally, based on the raw experimental data, the empirical correlations (Nusselt number as a function of Reynolds number and Prantal number) for the base fluid (water), CuO/water nano-fluid, TiO2/water nano-fluid were obtained utilizing Statistica software.
Benzer Tezler
- Energy analysis of a flat plate solar collector using CF-MWCNT and NONCF-MWCNTS/water nanofluids: A CFD based comparison
Düz plaka güneş kollektörünün CF-MWCNT ve NNCF-MWCNTS/su nanosıvılar kullanarak enerji analizi: CFD tabanlı karşılaştırma
ABDULAZEEZ AHMED HAMEEDI HAMEEDI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CEVAT ÖZARPA
DR. ÖĞR. ÜYESİ OMAR ASSİ HUSSEIN
- Numerical investigation of solar assisted thermal energy storage systems
Güneş destekli ısıl enerji depolama sistemlerinin sayısal incelenmesi
ERSİN ALPTEKİN
Doktora
İngilizce
2021
EnerjiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET AKİF EZAN
- Numerical study on thermal performance of a nanofluid based flat plate solar collector
Nanoakışkan bazlı düzlemsel güneş toplayıcının ısıl performansının sayısal analizi
ALPER METE GENÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
EnerjiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPASLAN TURGUT
- Performance enhancement by utilization of nanofluids in solar collector for application in high performance buildings
Yüksek performanslı binalarda uygulama için güneş kolektöründe nanoakışkanların kullanılmasıyla performans artırılması
AYSU DENİZ TOPAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
EnerjiÇankaya ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EKİN ÖZGİRGİN YAPICI
PROF. DR. ZİYA ESEN
- Kurutmada konik yoğunlaştırıcılı bir güneş enerjisi sisteminin kullanılması
The Use of a solar energy system with conical concentrator in drying
İNCİ TOĞRUL
Doktora
Türkçe
2001
Kimya MühendisliğiFırat ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DURSUN PEHLİVAN
YRD. DOÇ. DR. CEVDET AKOSMAN