Borulu ısı eşanjörlerinde kullanılan nanoakışkanların ısı transfer karakteristiklerinin sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of heat transfer characteristics of nanofluids used in tubular heat exchangers
- Tez No: 627673
- Danışmanlar: PROF. DR. ELİF ÖĞÜT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 101
Özet
Enerji tasarrufu konusundaki farkındalığın artmasıyla birlikte, enerji verimliliğinde istikrarlı ve önemli bir artış olmuştur. Isı eşanjörlerinin verimliliği ve kompaktlığının aktif ve pasif yöntemlerle artırılabileceği hem deneysel hem de sayısal çalışmalar sonucunda ortaya konmuştur. Bu çalışmada, farklı hacimsel debilerde sıcak ve soğuk akışkanların kullanıldığı, eş merkezli, iç içe borulu, paralel ve zıt akışlı bir ısı eşanjörünün ısıl ve hidrolik performansı sayısal olarak incelenmiştir. Sıcak akışkan tarafında su, soğuk akışkan tarafında %0:100, %40:60, %60:40 ve %100:0 olmak üzere farklı oranlardaki etilen glikol-su karışımı içerisine %0, %2, %4, %6 katı hacim konsantrasyonlarında Al2O3 ve SiO2 nanoparçacıkların eklenmesiyle elde edilen nanoakışkanlar kullanılmıştır. Sayısal çalışmaların sonuçlarına göre, zıt akış altında sıcak akışkan olan suyun sabit hacimsel debi değeri 3 l/dk ve nanoakışkanların sabit hacimsel debi değeri 0,9 l/dk alındığında, %6 katı hacim konsantrasyon için Al2O3-%100:0 EG/su ve SiO2-%100:0 EG/su nanoakışkanlarının Nusselt sayısında, %0:100 EG/su oranına kıyasla sırasıyla %15,4 ve %9,1 oranında artış olmuştur. Sonuçlar, zıt akışlı bir ısı eşanjöründeki basınç düşümünün yüksek değerlerde olmasının yanında, ısı eşanjörü performasının paralel akışa göre daha iyi olduğunu, nanoakışkanın içerdiği katı hacim konsantrasyonun artmasıyla Nusselt sayısının arttığını ve Al2O3-%100:0 EG/su nanoakışkanının hem %0:100 EG/su oranına hem de SiO2- %100:0 EG/su nanoakışkanına göre ısı eşanjörünün performansını artırmada daha etkili olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
With the increased awareness of energy saving, there has been a steady and significant increase in energy efficiency. It has been revealed as a result of both experimental and numerical studies that the efficiency and compactness of heat exchangers can be increased by active and passive methods. In this study, the thermal and hydraulic performance of a concentric, intertwined, parallel and counter flow in a tubular heat exchanger, using hot and cold fluids at different volumetric flows, was investigated numerically. Water on the hot fluid side, 0:100%, 40:60%, 60:40% and 100:0% on the cold fluid side, into different ratios of EG-water at 0%, 2%, 4%, 6% solid volume concentrations nanofluids obtained by adding Al2O3 and SiO2 nanoparticles were used. According to the results of numerical studies, when the fixed volumetric flow value of hot fluid water is 3 l/min and the constant volumetric flow value of nanofluids is 0.9 l/min, Al2O3-100:0% EG/water and SiO2-100:0% EG/water. The Nusselt number of nanofluids increased by 15.4% and 9.1%, respectively, compared to 0:100% EG/water. The results showed that the pressure drop in a counter flow tubular heat exchanger is high, as well as the heat exchanger performance is better than the parallel flow, the Nusselt number increases with the solid volume concentration contained in the nanofluid, and both the 0:100% ratio and the SiO2 of the Al2O3-100:0% EG/water nanofluid. SiO2 -100:0% EG/water indicates that it is more effective in increasing the performance of the heat exchanger compared to nanofluid.
Benzer Tezler
- Experimental study of shell and tube heat exchanger performance using AL2O3\water and TiO2\water nanofluids
AL2O3\su ve TiO2\\su nanoakışlarının kullanıldığı huzme borulu ısı eşanjörlerin deneysel çalışması
RAED KHALID ABDULLAH
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiTürk Hava Kurumu ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MOHAMED ELMNEFI
- Heat transfer performance of double pipe heat exchanger using Al₂O₃/water and TiO₂/water nanofluids
Al₂O₃/su ve TiO₂/su nanoakışkanlarının kullanıldığı çift borulu ısı eşanjörünün ısı aktarım performansı
MOHANAD NAZAR GHAZAL AL-SAMMARRAIE
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiTürk Hava Kurumu ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MOHAMED ELMNEFI
- Çift borulu helisel bobin ısı değiştiricilerinin nano parçacık ilavesi ile termal performansının hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile analizi
Analysis of thermal performance of double pipe helically coiled heat exchangers with nano particulate additive using computational fluid dynamics
KAAN MUMCUOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜSLÜM ARICI
- 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
2023
Enerjiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZİYA HAKTAN KARADENİZ
- Isı taransferi iyileştirilmesinin iki fazlı akışlara etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of heat transfer enchancement on two phase flow
SEDAT AKMEŞE
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER ÇOMAKLI