Geri Dön

Nanoakışkan bazlı soğutucu sıvı kullanılarak araba radyatörlerinin soğutma performansının iyileştirilmesi

Prediction of optimum cooling performance improvement for car radiator applications

  1. Tez No: 521139
  2. Yazar: ÇAĞATAY KAPTAN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. MÜSLÜM ARICI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 7080

Özet

Genel olarak metal ve metal oksit parçacıkları içeren nanoakışkanlar, arabalarda, radyatörün soğutma performansının iyileştirilmesinde yaygınca kullanılmaktadır. Nanoakışkanlar ısı transferini arttırırken, diğer taraftan, basınç düşümünü arttırır ve dolayısıyla soğutma pompasının güç tüketimi de artar. Bu yüzden, optimizasyon gereklidir. Bu çalışmada temel sıvı, nanoparçacık tipi, nanoparçacık hacim yüzdesi ve Reynolds sayısının radyatör soğutma performansına olan etkileri sayısal olarak incelenmiştir. Akış ve ısı transferi karakteristiği sonlu hacimler metodu esasına dayanan, ticari bir kodla (Ansys Fluent 15.0) elde edilmiştir. Mevcut çalışmadaki model, literatürdeki deneysel çalışmalarla karşılaştırılmış ve doğrulanmıştır. Hesaplamalar Al2O3, CuO, Fe3O4 ve SiO2 olmak üzere dört farklı nanoparçacık için yapılmıştır. Nanoakışkanın viskozite ve efektif ısı iletim katsayısı deneysel verilerden oluşturulan modeller baz alınarak hesaplanmıştır. Akış türbülanslı akış olarak, Reynolds sayısı; 9350 ile 23000 arasında incelenmiştir ve nanoparçacık hacimsel yüzdesi; %0,1 ile %1 arasında hesaba katılmıştır. Optimizasyon için, etkili bir deneysel teknik olan Taguchi Metodu, hem optimum sonuca ulaşmak hem de toplam deney sayısını azaltmak için kullanılmıştır. Sonuçlar soğutma performansına ve yakıt tüketimine etki eden taşınım ısı transferi katsayısı ve basınç düşümü üzerinden değerlendirilmiştir. Bu değerler arasındaki fizibilite ilişkisi ise etkinlik değeri ve performans etki kriteri ile incelenmiştir. Böylece hem Taguchi metodu ile optimizasyon yapılmıştır hem de bu değerlerin gerçek koşullardaki uygulanabilirliği incelenmiştir. Sonuç olarak soğutma performansının iyileşmesiyle radyatörün boyutlarının küçültülmesinin sağlamış olduğu hacimsel yer kazanımı, aerodinamik direnç kuvvetini azaltarak yakıt ekonomisine sağladığı katkı ve ağırlık düşümü hesaplanmıştır

Özet (Çeviri)

Nanofluids have been most commonly used in car radiators in order to improve the cooling performance. While nanoparticles are increasing the heat transfer rate, on the other hand, addition of nanoparticles into the base fluid increases the pressure drop as well which results in an increase in pump power. Therefore, optimization is required. This study aims to explore the effect of different parameters which are on the cooling performance of a car radiator numerically by using commercial code(ANSYS Fluent 15.0). The numerical procedure employed in the present work is validated by comparing the obtained results with the experimental results available in the literature. Computations are carried out for different nanoparticles (namely Al2O3, CuO, Fe3O4 and SiO2). The influence of Reynolds number is between 9350 and 23000 and the nanofluid volume fraction in the range of %0.1 and %1. For the analysis, Taguchi method, which is a powerful experimental technique, is used to reduce the number of trials, to determine the relation between the considered parameters and to identify the optimum combinations of the studied parameters and shorten the design phase. The results are presented and discussed on the basis of cooling performance index. As a result, the effect of improvement of cooling performance is to gain a space for designer because of minimized rediator. The effect of minimized rediator is calculated for fuel economy and weigth reduction additionally.

Benzer Tezler

  1. Geometrical optimization of dimpled double-pipe heat exchangers for nanofluid-based natural circulation loops operating at lower temperatures

    Düşük sıcaklıklarda çalışan nanoakışkan bazlı doğal taşınım döngüleri için gamzeli çift borulu ısı değiştiricilerin geometrik optimizasyonu

    NUR ÇOBANOĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Enerjiİzmir Katip Çelebi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ZİYA HAKTAN KARADENİZ

  2. İşlemci soğutucu tasarımı ve analizi

    Processor coolant design and analysis

    EZGİ YAPICI ÖZDİLER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Makine MühendisliğiManisa Celal Bayar Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ YURDDAŞ

  3. 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

    İngilizce

    2023

    Makine MühendisliğiKarabük Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ CEVAT ÖZARPA

    DR. ÖĞR. ÜYESİ OMAR ASSİ HUSSEIN

  4. Experimental investigation of laminar flow, pool boiling heat transfer, stability, and bubble dynamics in nanofluids

    Nanoakışkan'da laminar akışı, havuz kaynaması ısı transferi, kararlılık, ve kabarcık dinamiğinin deneysel incelenmesi

    MEHRDAD KARIMZADEHKHOUEI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Mühendislik BilimleriSabancı Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ KOŞAR

  5. Numerical modelling and optimization of solar nanofluids

    Güneş enerjisi için kullanılan nanoakışkanların sayısal modellemesi ve optimizasyonu

    CAN ONUR AKYÜZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Makine MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HAKAN ERTÜRK