Nanoakışkan kullanılan eş merkezli mini borulu ısı değiştiricinin enerji ve ekserji analizi
Energy and exergy analysis of concentered mini tube heat exchanger using nanofluid
- Tez No: 710316
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ KADİR GELİŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 68
Özet
Mini kanallı ısı değiştiricileri çeşitli elektronik cihazların ısıtılma ve soğutulma işlemlerinde kullanılmaktadır. Elektronik ekipmanların güvenli bir şekilde çalışması için ısı transferi oldukça önemlidir. Mini kanalların hacim ve yüzey etki faktörü sebebi ile büyük kanallı ısı değiştiricilere istinaden yüksek ısı transferi sağladığı belirlenmiştir. Isıtma ve soğutma verimlerinin arttırmak için kullanılan yöntemlerden biride su, yağ ve etanol gibi temel ısı akışkanlara nano boyutlarda ısıl iletkenliği yüksek partiküller eklenmesi ile yeni bir ısı transfer akışkanı olan nanoakışkan elde edilmesi ile gerçekleşmektedir. Katı bir nano partikülün ısıl iletkenliği herhangi bir temel akışkandan çok daha iyi olduğu için bu partiküllerin akışkan ile birlikte süspansiyon oluşturması ile ısıl iletkenliği yüksek bir akışkan olmasını sağlamaktadır. Bu tez çalışmasında eş merkezli mini kanallı bir ısı değiştirici test bölgesi ve deney seti tasarlanmıştır. Tasarlanan bu deney düzeneği iş akışkanı olarak su kullanıldığı durum için literatürde mevcut Nusselt sayısı ve sürtünme faktörü korelasyonları ile kıyaslanarak sistemin doğruluğu teyit edilmiştir. Ardından doğrulanmış deney seti ile üç farklı hacimsel konsatrasyonda (0.1-0.2-0.3) hazırlanan çok duvarlı karbon nanotüp (MWCNT) nanoakışkanı hazırlanarak enerji ve ekserji analizi yapılmıştır. Tezde ε-NTU yöntemi kullanılmıştır. Su ve farklı hacimsel konsantrasyonlarda hazırlanan nanoakışkanlar için Türbülanslı akış koşullarında, 5 farklı Reynolds değeri (5000-25000) aralığında etkenlik(ε), NTU ve boyutsuz ekserji (e) değerleri hesaplanmıştır. İş akışkanı olarak nanoakışkan kullanılması ε ve NTU değerini artırırken, boyutsuz ekserji değerini düşürmüştür.
Özet (Çeviri)
Mini-channel heat exchangers are used in the heating and cooling processes of various electronic devices. Heat transfer is very important for the safe operation of electronic equipment. It has been determined that mini channels provide high heat transfer compared to large channel heat exchangers due to the volume and surface effect factor. One of the methods used to increase heating and cooling efficiency is by adding nano-sized particles with high thermal conductivity to basic heat fluids such as water, oil and ethanol. Since the thermal conductivity of a solid nanoparticle is much better than any basic fluid, these particles form a suspension with the fluid, making it a fluid with high thermal conductivity. In this thesis, a concentric mini-channel heat exchanger test zone and experiment set were designed. The accuracy of the system was confirmed by comparing this designed experimental setup with the Nusselt number and friction factor correlations available in the literature for the case where water is used as the working fluid. Then, energy and exergy analysis were carried out by preparing Multi-walled carbon nanotube (MWCNT) nanofluid, which was prepared at three different volumetric concentrations (0.1-0.2-0.3) with the validated experimental set. The ε-NTU method was used in the thesis. Efficiency (ε), NTU and dimensionless exergy (e) values were calculated in the range of 5 different Reynolds values (5000-25000) under turbulent flow conditions for different water and nanofluids prepared at different volumetric concentrations. The use of nanofluid as the working fluid increased the ε and NTU values, while decreasing the dimensionless exergy value.
Benzer Tezler
- 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
- Borulu ısı eşanjörlerinde kullanılan nanoakışkanların ısı transfer karakteristiklerinin sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of heat transfer characteristics of nanofluids used in tubular heat exchangers
SEDA DİLKİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ELİF ÖĞÜT
- Şerit eleman kullanılan bir ısı değiştiricide nanoakışkanların ısı transferi ve basınç düşümünün incelenmesi
Investigation of heat transfer and pressure drop of nanofluids in a heat exchanger equipped with tape elements
KADİR GELİŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
EnerjiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAYRAM ŞAHİN
- Düzlemsel güneş kollektörlerinde TiO2-su nanoakışkanı kullanılarak ısıl verimin etkisinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of the effects of using TiO2-water nanofluids an thermal efficiency in a flat plate solar collectors
MEHMET KEMAL IŞIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiBatman ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. NEŞE BUDAK ZİYADANOĞULLARI
- Çalışma akışkanı olarak Ag/saf su nanoakışkanı kullanılan bir vakum tüplü U-borulu güneş kolektörünün deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of an evacuated U-tube solar collector using Ag/pure water nanofluid as working fluid
ALİ KURUKAVAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
EnerjiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KAMİL ARSLAN