Nanoakışkan kullanarak ve iç eleman yerleştirilmiş düz yatay boruda ısı transferinin Taguchi yöntemi yardımıyla araştırılması
Investigation of heat transfer on a horizontal tube using nanofluid and insert by Taguchi method
- Tez No: 635330
- Danışmanlar: PROF. DR. VEYSEL ÖZCEYHAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 211
Özet
Bu tez çalışması sabit ısı akısı ile ısıtılan ve türbülanslı akış şartlarında bir ısı değiştirici borusu üzerinde deneysel olarak ısı transferi iyileştirme çalışmalarını kapsamaktadır. Baz akışkan olarak su ve su-etilen glikol karışımı kullanılmıştır. Deneyler, Reynolds sayısı 6000-23000 arasında gerçekleştirilmiştir. Isı transferi iyileştirme çalışmaları boru içerisine 7 farklı tasarımda bükülmüş levhalar (BL) yerleştirilerek ve baz akışkanlara %0.25, %0.50, %0.75 ve %1.00 olmak üzere 4 farklı ağırlıksal oranlarda (wt) TiO2 nano partikülü katılmasıyla gerçekleştirilmiştir. Bükülmüş levhalar, tipik bükülmüş levha (TBL), delinmiş bükülmüş levha (DBL) ve gamzeli bükülmüş levha (GBL) olmak üzere 3 farklı ana tasarımdadır. BL'lar üzerindeki delik ve gamzeler arası mesafenin büküm uzunluğuna oranı (P/y) 1.00, 0.50 ve 0.25 şeklinde tasarlanmıştır. En yüksek termo-hidrolik performans değeri, içerisine GBL (P/y=0.25) yerleştirilmiş boru çalışmasında, nano partikül ağırlıkça oranı %1.00 olduğu Su-TiO2 nanoakışkanı kullanımında ve Reynolds sayısının 6319 olduğu deneyde elde edilmiştir. Deney sonuçlarının en yüksek ısı transferi katsayısı ve en düşük basınç düşümüne göre optimizasyonu yapılmıştır. Su baz akışkanı için en optimum deney, 0.25 m3/h hacimsel debi, ağırlıkça wt=%1.0 nano partikül kullanımında ve boru içerisine GBL (P/y=0.25) yerleştirildiği konfigürasyonudur. Su-etilen glikol karışımı baz akışkanı için en optimum deney, 1.04 m3/h hacimsel debi, ağırlıkça wt=%1.0 nano partikül kullanımında ve boş boru konfigürasyonudur.
Özet (Çeviri)
Thesis study includes experimental heat transfer augmentation studies on a heat exchanger tube that is heated under a constant heat flux and turbulent flow conditions. Water and water-ethylene glycol mixture were chosen as a base fluid. The experiments are conducted for Reynolds number between 6000 and 23000. Heat transfer augmentation studies are performed by placing twisted tapes with 7 different designs in the tube and 4 different weight ratios (wt) of TiO2 nanoparticles into the base fluids as 0.25%, 0.50%, 0.75% and 1.00%. Twisted tapes are in three main designs which are typically twisted tape, perforated twisted tapes and dimpled twisted tapes. The ratio of the distance between the holes and dimples on the twisted tapes to the twist length (P/y) is designed as 1.00, 0.50 and 0.25. While the amount of nanoparticle increases in the base fluid in the same Reynolds number increases, the Nusselt number increases and the friction factor does not change. Inserting of twisted tape in the tube causes to increase both the Nusselt number and the friction factor. The highest THP value was obtained by using of dimpled twisted tapes (P/y = 0.25) in the tube, the nanoparticle ratio was 1.00% by weight in the use of water-TiO2 and Reynolds number of 6319. The optimum test configuration for the water base fluid is obtained as volumetric flow of 0.25 m3/h, wt=%1.0 and DTT (P/y=0.25) in the pipe. The optimum test configuration for the water-ethylene glycol mixture base fluid is volumetric flow of 1.04 m3/h, wt=%1.0 and smooth pipe.
Benzer Tezler
- Investigation of thermohydraulic performance with the use of graphene-iron oxide nanoparticles incorporated pure water-ethylene glycol based hybrid nanofluid and modified helical inserts in a heat exchanger tube
Bır ısı değıştiricisi borusunda grafen-demir oksit nanopartikülleri ile oluşturulan saf su-etilen glikol bazlı hibrit nanoakışkan ve modifiye edilmiş helisel iç eleman kullanılmasıyla termohıdrolik performansın incelenmesi
ONUR METİN MERTASLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ORHAN KEKLİKCİOĞLU
- Termosifon tip ısı borusunda uçucu kül/su nanoakışkanını kullanarak ısı transfer performansının artırılması
Heat transfer performance enhancement by using fly ash/water nanofluid in the thermosyphon type heat pipe
ADİL FATİH IRMAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
EnerjiGazi ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAYFUN MENLİK
- Borulu tip ısı değiştiricilerde titanyumdioksit (TiO2) nanoakışkanı kullanılarak ısıl iletkenliğin arttırılması
Heat transfer performance enhancement by using titanium dioxide (TiO2) nanofluids in tubular heat exchanger
EMRE EROL
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
EnerjiGazi ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAYFUN MENLİK
- 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
2023
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CEVAT ÖZARPA
DR. ÖĞR. ÜYESİ OMAR ASSİ HUSSEIN
- İç içe borulu ısı değiştiricisinde su-hBN nanoakışkanları kullanılarak ısıl performansa ve basınç düşümüne etkilerinin deneysel incelenmesi
Experimental investigation of water-hBn nanofluids effects on the thermal performance and pressure drop of concentric tube heat exchanger
SÜLEYMAN PERÇİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiBatman ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. NEŞE BUDAK ZİYADANOĞULLARI