Convective heat transfer and flow performance analysis for a non-homogeneous nanofluid in a circular minichannel
Silindirik minikanalda homojen olmayan nanoakışan için konvektif ısı transferi ve akış performans analizi
- Tez No: 604092
- Danışmanlar: PROF. DR. SALİM KUNT ATALIK, DOÇ. DR. ABDULLAH KEREM UĞUZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 134
Özet
Bu çalışma, sabit ısı akışına ve duvar sıcaklığına maruz kalan dairesel bir minikanal içindeki alüminyum oksit-su konvektif laminer akışını ve ısı transferini araştırmaktadır. İki bileşenli homojen olmayan ve tek fazlı homojen yöntemler sayısal çalışmaların sonuçları homojen olmayan modeline göre daha doğru sonuçlar verdiği, homojen modelin ise literatürdeki deneysel verilerden daha düşük sonuç verdiğini ortaya koydu. Nanoakışkan, düşük Pe sayısında yüksek performans ve verim oranları göstermiştir, ancak partikül boyutundaki düşüş sürtünme faktörünü ve basınç düşüşünü arttırmıştır. Homojen olmayan ve homojen olmayan yöntemler arasındaki sayısal sonuçların Ryzhkov ve Minakov termoforez katsayısı [68] kullanılarak karşılaştırılması, McNab ve Meisen termoforez katsayısına [90] göre daha yüksek performans ve verim oranları göstermiştir. Termoforez kuvvetinin ısı transfer katsayısını düşürdüğünü gözlemlenmiştir, Nusselt sayısı ve daha düşük duvar kayma gerilimi göstermiştir. Homojen olmayan model üzerinde yapılan sayısal çalışmaların sonuçları, partikül boyutunu artıran ve Pe sayısını azaltan suya kıyasla daha yüksek performans gözlemlenmiştir. Performans sonuçları düşük Pe sayılarında daha yüksek değerler göstermektedir. Partikül büyüklüğü ve sıcaklık gibi ek parametrelere bağlı olarak nanoakışkan özellikleri vasıtasıyla elde edilen sonuçlar, yalnızca parçacık konsantrasyonuna bağlı nanoakışkan özelliklerinin uygulanmasına kıyasla daha yüksek bir hassasiyete sahiptir. Isı transfer mekanizmaları ve nano-akışkanlarda termoforez etkisi üzerine ileri deneysel ve sayısal çalışmalar şiddetle tavsiye edilir.
Özet (Çeviri)
This study investigates convective laminar flow and heat transfer of alumina-water nanofluid inside a circular minichannel subjected to constant heat flux and wall temperature. The results of numerical studies on non-homogeneous two-component and single phase homogeneous methods revealed that the non-homogeneous model provides more accurate results, while homogeneous model highly underestimates the experimental data available in literature. The nanofluid showed higher performance and efficiency rates at lower Pe number, although decrease in particle size raised the friction factor and pressure drop. The comparison of numerical results between non-homogeneous and homogeneous methods, applying the Ryzhkov and Minakov thermophoresis coefficient [68] showed higher performance and efficiency rates compared to the McNab and Meisen thermophoresis coefficient [90]. The results on the effect of thermophoresis strength showed higher heat transfer coefficient, Nusselt number, and lower wall shear stress. The performance results show higher values at low Pe numbers. The results of numerical studies on non-homogeneous model presented higher performance compared to the base fluid with increasing the particle size and decreasing the Pe number. The results obtained via nanofluid properties dependent on additional parameters such as particle size and temperature have higher accuracy compared to applying only particle concentration dependent nanofluid properties. Further experimental and numerical studies on mechanisms of heat transfer, and thermophoresis effect in nanofluids are strongly recommended.
Benzer Tezler
- Çarpmalı jet ve rib kullanımının kanal yüzeyindeki soğutma performansına etkilerinin araştırılması
Investigating the effect of impinging jet and rib usage on the cooling performance of the channel surface
ORHAN YALÇINKAYA
- İyonık sıvı bazlı nanoakışkanların (İyonanoakışkan) manyeik alan altındaki akış ve ısı transferi davranışlarının sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of flow and heat transfer behaviors of ionic liquid based nanofluids (Ionanofluids) under magnetic field
ENES ŞAKİRALİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
EnerjiKarabük ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ENGİN GEDİK
- Delta-kanatların optimum özelliklerinin enerji etkinliği kapsamında üç boyutlu nümerik analiz (CFD) yöntemiyle belirlenmesi
Optimal properties of delta-wings for the scope of energy efficiency with determination of three dimensional numerical analysis method (CFD)
CENAP ÖZGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Teknik EğitimMersin ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AZİZE AKÇAYOĞLU
- Isıl toplayıcı-depolayıcı duvarlı pasif sistemlerde sınır tabaka akışının sayısal incelenmesi
Başlık çevirisi yok
RÜYA CARAN