Dairesel mikrokanallarda nanoakışkanların ısı transferi ve basınç düşümü karakteristiklerinin incelenmesi
Investigation of heat transfer and pressure drop of nanofluids in circular microchannels
- Tez No: 498405
- Danışmanlar: PROF. DR. BAYRAM ŞAHİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 84
Özet
Endüstriyel uygulamalarda ısı transferinin artırılması sıkça karşılaşılan ve sürekli geliştirme ihtiyacı duyulan bir mühendislik problemidir. İş yapan akışkana farklı partiküllerin eklenmesi, akışkanın ısı transferi performansını artıran bir yöntemdir. Bu çalışmada, sabit ısı akısı sınır şartlarında dairesel mikrokanallarda SiO2 partikülü ve saf su'dan oluşan nanoakışkanlarının ısıl performansları ve basınç düşüşleri deneysel olarak incelenmiştir. %0.2, %0.4, %0.8 ve %1.2 hacimsel derişime sahip nanoakışkanlar hazırlamak için, saf suya SiO2 (15 nm) nanoparçacıkları ilave edilmiştir. Sıcaklık, debi ve basınç ölçümleri ile ısı transferi, ısı taşınım katsayısı, Nusselt sayısı, basınç düşüşü ve sürtünme faktörü değerleri hesaplanmıştır. Hesaplamalar için gerekli olan ısıl iletkenlik ve viskozite değerleri ayrı ayrı ölçülmüştür. Nusselt sayısının Reynolds sayısı ve partikülün hacimsel oranının artmasıyla arttığı gözlemlenmiştir. Nanoakışkanlarla maksimum ısı transferi artışı Re = 2160 civarında ve %1.2 hacimsel oranda saf suya göre yaklaşık % 20 civarında olmuştur. En yüksek Reynolds sayılarında sürtünme faktörü değerleri birbirine çok yakın iken, Reynolds sayısı azaldıkça sürtünme faktöründeki artış daha belirgin hale gelmiştir. Bütün hacimsel oranlarda nanoakışkanların sürtünme faktörü değerleri saf suya göre yüksektir.
Özet (Çeviri)
In industrial applications, the demand for the enhancement of heat transfer is a common engineering problem. The use of additives to heat transfer fluid is a technique applied to enhance the heat transfer performance of base fluids. In this study, the thermal performance of nanofluids consisting of SiO2 particles and deionized water in circular microchannels was investigated experimentally. SiO2 nanoparticles with diameter of 15 nm added to water to prepare nanofluids with 0.2%, 0.4%, 0.8% and 1.2% volume fractions. Heat transfer, heat transfer coefficient, Nusselt number, pressure drop and friction factor were calculated by using temperature, flow and pressure measurements. The termal conductivity and viscosity values required for the calculations are measured separately. It is observed that the Nusselt number is increasing at the all volume fraction of particles, by increasing the Reynolds number and the volumetric ratios of the particles. The highest heat transfer enhancement is obtained at Re = 2160 and 1.2 % vol. by 20 % under the condition of a constant pumping power. The friction factor values are very close to each other at the highest Reynolds numbers, whereas the decrease in the Reynolds number makes the increase in the friction factor more prominent. The friction factor values of the nanofluids are higher than the pure water at all volume ratios.
Benzer Tezler
- Convective heat transfer to non-newtonian fluids
Newtonyen olmayan akışkanların taşınımlı ısı transferi
MOSTAFA SHOJAEIAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Mekatronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ KOŞAR
- Mikrokanallarda karma taşınım: Viskoz yayılım etkisi
Mixed convection in microchannels: Effect of viscous dissipation
AYŞE NUR ALTUNKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN AYDIN
- Mikrokanallarda akış ve ısı transferi
Fluid flow and heat transfer in microchannels
METE AVCI
Doktora
Türkçe
2008
EnerjiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN AYDIN
- Dairesel mikro kanallarda geçici rejim birleşik ısı transferinin sayısal incelenmesi
Numerical investigation of unsteady conjugate heat transfer in circular micro channels
SONER ŞEN
Doktora
Türkçe
2016
Makine MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SELÇUK DARICI
- Dairesel ve dikdörtgen mikro kanallarda basınç düşüşü ve kütle transferinin incelenmesi
Investigation of pressure drop and mass transfer on circular and rectangular microchannels
ÖZGECAN BARLAY ERGÜ
Doktora
Türkçe
2011
Kimya MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN NURİ ŞARA