Geri Dön

Nanoakışkan akışının ve ısı transferinin tek ve çift faz metotlarıyla sayısal olarak incelenmesi

Numerical investigation of nanofluid flow and heat transfer by single phase and two phase methods

PDF İndir

  1. Tez No: 539027
  2. Yazar: GÜRCAN KAMACI
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. FİLİZ ÖZGEN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Fırat Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Teknolojileri Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Termodinamik ve Isı Tekniği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 76

Özet

Nanoakışkanların elde edilmesi ve bozucu etkilerden doğru şekilde izole edilmiş sağlıklı bir deney düzeneği oluşturma maliyetlerinin yüksek olması; nanoakışkanların ısı transferi üzerine etkilerini araştırma konusunda sayısal modellemeye olan ihtiyacı doğurmuştur. Bu nedenle deneysel çalışmalar kadar sayısal çalışmaların da güvenilirliği ve sonuçların daha isabetli olması önemlidir. Bu çalışmada, referans deneysel veriler seçilerek, deneysel çalışma, uygulama parametreleri ve sınır şartları ile birlikte, ANSYS Fluent hesaplamalı akışkanlar mekaniği paket programında gerçek sistemlere yakın bir şekilde modellenmiştir. Deneysel uygulama parametreleri ve etkileri referans olarak kabul edilerek, tek faz ve iki faz yaklaşımlarıyla sayısal olarak analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, Tek Faz Brown modeli ile yapılan analiz sonuçlarının, deneysel verilere en yakın ortalama ısı taşınım katsayısı değerini verdiği görülmüştür. İki Faz Euler-Karışım modelinin ise deneysel verilere en uzak sonuçları verdiği gözlemlenmiştir. İki Faz Euler-Karışım modelinin, deneysel verilere göre yüksek hata oranına sahip sonuçlar vermesinin sebebi sayısal olarak araştırılmıştır. Analizler sonucunda, iki fazlı Euler-Karışım modelinin, nanoakışkanlara sayısal olarak uygulanabilmesi için Euler-Karışım modelinde ısıl iletkenlik katsayısını veren denklemin değiştirilmesi gerektiği sonucuna ulaşılmıştır. Çift Faz Euler-Karışım modelinin ısıl iletkenlik katsayısını hesaplayan denklem, Maxwell ısıl iletim denklemi ile değiştirilmiştir. Tekrar yorumlanan Euler-Karışım modeli, deneysel referans verilerle karşılaştırıldığında deneysel verilere en yakın sonuçları veren model olduğu gözlemlenmiştir. Ek olarak çalışmada, modeller ve termofiziksel özellikleri belirleyen denklemlerin yanısıra, nanoparçacık çeşidi, hacimsel derişimi ve Peclet sayısı gibi parametrelerin ısı transferi üzerindeki etkisi sayısal araştırılmıştır.

Özet (Çeviri)

High cost of obtaining nanofluids and forming a healthy experimental setup, which is correctly isolated from disturbing effects, has led to the need for numerical modeling to investigate the effects of nanofluids on heat transfer. Therefore, it is important that the numerical studies are as reliable as the experimental studies. This will lead to the results being more accurate. In this study, the reference experimental data were selected and experimental study was modeled close to the actual systems in the ANSYS Fluent computational fluid mechanics package program, together with the application parameters and boundary conditions. Experimental study parameters and their effects were considered as reference, analyzed numerically with single phase and two phase models. According to the outcome, the analysis made with the Single Phase Brownian model, it was found that it gave the most accurate avarage heat transfer coefficient value to the experimental data. The two phase Euler-mixture model showed the most inaccurate results from the experimental data. The reason behind the two phase Euler-Mixture model resulting in a higher error rate, according to experimental data, was investigated numerically. As a result of the analyzes, it was concluded that the equation, which was giving the thermal conductivity in Euler-Mixture model, should have been changed in order to apply the two-phase Euler-Mixture model to the nanofluids more efficiently. The equation, which calculates the thermal conductivity of two-phase Euler-Mixture Model, is replaced by the Maxwell thermal conductivity equation. The Euler-Mixture model, which was reinterpreted, was observed to be the model that gave the most accurate results according to the experimental data. In addition, besides the equations determining thermophysical properties and models, the effect of parameters such as nanoparticle type, volume concentration and Peclet number on heat transfer was investigated numerically.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    414386

    Karbon tabanlı nanomalzemelerin sentezi, karakterizasyonu, reolojisi, ısıl iletkenliği ve kararlılığı

    Synthesis characterization thermal rheological and stability of carbon based nanomaterials

    FATİH ERAVCU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Kimya MühendisliğiCumhuriyet Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. KERİM YAPICI

  2. Tez No

    420304

    Karbon nanotüp tabanlı nanoakışkanların mikro kanallı ısı değiştiricilerinde kullanımının deneysel çalışması: Güneş uygulamaları

    Experimental study of heat exchange in microchannels using carbon nanotube based nanofluids: Solar application

    SELİM AHLATLI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    EnerjiDumlupınar Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. NİMETİ DÖNER

    PROF. DR. THIERRY MARE

  3. Tez No

    421408

    Dalgalı duvara sahip kapalı kavite içerisinde bulunan nanoakışkanın konveksiyonla ısı transferinin incelenmesi

    Analysing of heat transfer with natural convection of nanofluid in a cavity with wavy walls

    METİN AKYOL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Makine MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ELİF ÖĞÜT

  4. Tez No

    880007

    Molibden katkılı nano-akışkan soğutma sıvısının AISI 5140 çeliğinin frezelenme performansına etkilerinin farklı soğutma sıvıları ile karşılaştırılarak araştırılması

    Investigation of the effects of molybdenum added nano-fluid coolant on the milling performance of AISI 5140 steel in comparison with different coolants

    TUFAN ZEROOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiBingöl Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ÜNAL DEĞİRMENCİ

  5. Tez No

    881944

    Düz ve pürüzlü yüzeylere sahip ani genişleyen kanal içerisindeki ferro-nanoakışkan akışının manyetik alan etkisi altındaki davranışının deneysel ve sayısal olarak incelenmesi

    Experimental and numerical investigation of ferronanofluid flow behavior under the effect of magnetic field in the sudden expansion tube with smooth and rough surfaces

    EMREHAN GÜRSOY

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    EnerjiKarabük Üniversitesi

    Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ENGİN GEDİK

Geri Dön