Heat transfer analysis of high heat flux moving surface with nanofluids and impinging jets
Nanoakışkan ve çarpan jetler ile yüksek ısı akılı hareketli yüzeyin ısı transfer analizi
- Tez No: 675613
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA KILIÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: çarpan akışkan jet, hareketli plaka, HAD, ısı transferi, nanoakışkan, CFD, heat transfer, impinging fluid jet, moving plate, nanofluid
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Adana Alparslan Türkeş Bilim Ve Teknoloji Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 78
Özet
Bu çalışmada, yüksek ısı akılı hareketli bakır bir plakadan olan ısı transferinin, nanoakışkanların çarpan akışkan jet tekniği ile oluşturduğu müşterek etki sayısal olarak incelenmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında, literatürdeki mevcut çalışmaları doğrulamak amacıyla temel akışkan olarak Cu-H2O nanoakışkanın hareketsiz bir plakada farklı Reynolds sayılarında ve farklı parçacık çaplarnda ısı transfer analizi yapılmıştır. Model sonuçları literatürdeki mevcut deneysel çalışmalarla karşılaştırılmış ve doğrulanmıştır.İkinci aşamasında ise, hem hareketli hem de hareketsiz bir plakada Al2O3-H2O nanoakışkanı kullanılarak farklı parçacık çaplarında, farklı plaka hızlarında, farklı hacim oranlarında ısı transfer analizi yapılmıştır. Ayrıca hareketli bakır plakada farklı tip nanoakışkan kullanılması durumunda ısı transferine olan etki de incelenmiştir.Sayısal çalışmada PHOENICS HAD programınn düşük Re sayılı k-ε türbülans modeli kullanılmıştır. Bu model, sınırlandırılmış çarpan jetlerin modellenmesinde yaygın bir şekilde kullanıldığı için tercih edilmiştir. Sonuç olarak; Reynoldas sayısının Re=12000-18000 değerine arttırılması durumunda ortalama Nusselt sayısında %28 oranında bir artış sağlandığı, nanoparçaçık çapı Dp=40nm'den 10nm'ye azaltığında ortalama Nusselt sayısında %9,1'lik artış sağlandığı, plaka hızı Vplaka=0-6 m/s aralığında arttırıldığında ortalama Nusselt sayısında %88,9 oranında artış sağlandığı, hacimsel oran φ=0,5-2,0 aralığında arttırıldığında ortalama Nusselt sayısında %2,5'lik artış sağlandığı, farklı nanoakışkanların karşılaştırılması durumunda ise, en iyi ısı transferi performansının Cu-H2O nanoakışkanın gösterdiği belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, the common effect of heat transfer from a high heat flux moving copper plate with the impinging fluid jet technique of nanofluids was examined numerically. In the first phase of the study, heat transfer analysis of as the basic fluid Cu-H2O nanofluids in different Reynolds numbers and different particle diameters was performed on a stationary plate to confirm the current studies in the literature. The model results were compared and verified with existing experimental studies in the literature. In the second phase, heat transfer analysis was performed at different particle diameters, different plate velocity, and different volume ratios using Al2O3-H2O nanofluid on both a moving and stationary plate. Furthermore, the effect of heat transfer was examined in the case of using different types of nanofluids in the moving copper plate. In the numerical study, the low Re numbered k-ε turbulence model of PHOENICS CFD program was used. This model is preferred because it is widely used in the modelling of confined impinging jets. According to the results of the study, if the number of Reynolds is increased to Re=12000-18000, the average number of Nusselts is increased by 28%, and when the nanoparticle diameter is reduced from Dp=40nm to 10nm, the average number of Nusselts increases by 9.1%, when the plate velocity was increased in the range of Vplate=0-6 m/s, the number of average Nusselts increased by 88.9%, the volumetric ratio is increased by 2.5% in the range of φ=0.5-2.0, and in case of comparing different nanofluids were compared, the best heat transfer performance was determined by Cu-H2O nanofluid.
Benzer Tezler
- Kompakt grafitli dökme demirin delik delme işleminin incelenmesi ve sıcaklık modelinin oluşturulması
Investigation and thermal modelling of compacted graphite iron drilling
ALİ TANER KUZU
Doktora
Türkçe
2016
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA BAKKAL
- Isı borusu tabanlı bir atık ısı geri kazanım uygulaması
A heat pipe based waste heat recovery application
OYA YAŞAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEVAN KARABETOĞLU
- Frezeleme işlemi sırasında iş parçasındaki sıcaklık dağılımının analizi
Thermal analysis of work piece during milling process
TAYGUN RECEP GÜNGÖR
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ÖZDEMİR
- Kompakt grafitli dökme demirde frezeleme işlemi sonrası kalıntı gerilmelerin incelenmesi ve kesme parametreleri için süreç optimizasyonu
Investigation of residual stresses induced by milling in compacted graphite iron and process optimization for cutting parameters
MEHMET EMRE KARA
Doktora
Türkçe
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA BAKKAL
- Üç kolonlu titreşimli ısı borusunun farklı çalışma basınçlarında deneysel olarak incelenmesi
An experimental analysis of an oscillating heat pipe consisting of three interconnected columns at various operating pressures
MURAT EMRE DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ÖZDEMİR
YRD. DOÇ. DR. BÜLENT GÜZEL