Numerical analysis of nano-fluid flow and heat transfer in ducts
Kanallarda nano akışkan akışının ve ısı transferinin sayısal olarak incelenmesi
- Tez No: 536048
- Danışmanlar: PROF. DR. HAŞMET TÜRKOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Çankaya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 76
Özet
Bu çalışmada, kare kesitli bir kanalda türbülanslı nanoakışkan akışı ve ısı transfer sayısal olarak analiz edilmiştir. Kanalın alt ve üst yüzeylerine sabit ısı akısı uygulanmış, ön ve arka yüzeyler yalıtılmıştır. Problemin denklemlerini çözmek için FLUENT yazılımı kullanılmıştır. Süreklilik, momentum ve enerji denklemlerinin ayrıklaştırılmasında sonlu hacimler yöntemi (FVM) kullanıldı. Çalışmada, nanoakışkanların farklı hacim oranları (1% ve 4% aralığında), farklı nanoparçacık çaplı (30, 29, 29 nm) üç farklı tipte nanoparçacık (Al2O3, ZnO ve CuO) için simülasyonlar yapılmıştır. Reynolds sayısının 10000 ile 35000 aralığındaki değerleri için çözümler yapılarak bu parametrelerin akış ve ısı transferi üzerine etkisi incelenmiştir. Sayısal sonuçlar Al2O3-su karışımının diğer nanoakışkanlara göre en yüksek Nusselt sayısına sahip olduğunu göstermiştir. Ancak ısıl iletim katsayısının küçük olmasında dolayı en düşük ısı transfer katsayısını vermiştir. Nusselt sayısı, Reynolds sayısı ve nanopartikül hacimsel oranı ile artmaktadır. Simülasyon sonuçları mevcut deneysel korelasyonlarla uyum içerisindedir.
Özet (Çeviri)
In this study, turbulent nanofluid flow and heat transfer in a square duct with constant heat flux at the top and bottom surfaces and insulated front a back faces were investigated numerically. Fluent was used for the numerical solution of the governing equations of the problem. To model the turbulence, realizable k-model is used. The finite volume method (FVM) was used to discretize the continuity, momentum and energy equations. Three different types of nanoparticles Al2O3, ZnO, and CuO with different diameters (30, 29, 29 nm) at different volume fractions (in the range of 1% to 4%) were considered. Effects of these parameters on heat transfer rate and flow characteristics in the Reynolds numbers range of 10000 to 35000 were studied. The results of the simulations show a good agreement with the existing experimental correlations. The numerical results show that Al2O3-water has the highest Nusselt number compared to other nanofluids considered while it has the lowest heat transfer coefficient due to low thermal conductivity. It was observed that the Nusselt number increases with the increase in the Reynolds number and the volume fraction of nanoparticles.
Benzer Tezler
- Nano akışkanlı bir tüp içerisinde zorlanmış konveksiyonla ısı transferinin sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of laminar forced convection heat transfer in a pipe with nanofluid
LOKMAN İLBİLGİ
Doktora
Türkçe
2010
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MECİT SİVRİOĞLU
- Nano parçacık katkılı manyetohidrodinamik akışın deneysel ve sayısal incelenmesi
Experimental and numerical investigation of nanoparticles added magnetohydrodynamics flow
MURAT ERDEM
- Numerical analysis of turbulent flow and heat transfer with nanofluid in elliptical cross-sectioned duct
Eliptik kesitli bir kanal içerisindeki ısı transferinin türbülanslı koşullar altında ve nano-akışkan kullanımıyla beraber sayısal olarak incelenmesi
KAĞAN PENEKLİOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiÇankaya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVZAT ONUR
- A numerical approach for the solutions of fluid dynamics problems in the presence of magnetic field
Manyetik alan etkisindeki akışkanlar mekaniği problemleri için sayısal çözüm yaklaşımları
FATMA SİDRE OĞLAKKAYA
Doktora
İngilizce
2018
MatematikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMatematik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CANAN BOZKAYA
- Kompakt plakalı ısı değiştiricilerde grafen esaslı nanoakışkanların akış ve ısı transferinin hesaplamalı akışkanlar dinamiğiyle incelenmesi
Computational fluid dynamics investigation of flow and heat transfer of graphen based nano fluids in compact plate heat exchangers
EREN GÜRKAN EROL
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BARIŞ GÜREL