Numerical investigation of magnetic nanofluid based single phase natural circulation loop
Manyetik nanoakışkan bazlı tek fazlı doğal taşınım döngüsünün sayısal incelenmesi
- Tez No: 733071
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALPASLAN TURGUT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Akışkanlar, Doğal taşınım, Etkinlik, Manyetik alanlar, Tek fazlı akış, Fluids, Natural convection, Efficiency, Magnetic fields, Single phase flow
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tek Fazlı Doğal Taşınım Döngü sistemleri, yaygın olarak kullanılan pasif ısı transfer sistemleridir ve sıcaklık farkının neden olduğu yoğunluk gradyanı ve ortaya çıkan kaldırma kuvvetleri, itici ısı transfer mekanizmalarıdır. Bu çalışmada, harici manyetik alan altında Tek Fazlı mini Doğal Taşınım Döngüsünün incelenmesi amaçlanmıştır. Bu sistem, ferroakışkanın akış ve sıcaklık dağılımını manipüle eden harici bir manyetik alan altında sıcaklığa duyarlı bir ferroakışkan ile çalışır. Bu kapsamda COMSOL Multiphysics'te akımsız manyetik alan, akışkanlarda ısı transferi ve laminer akış birleştirilerek sayısal bir model geliştirilmiştir. Daha yüksek mıknatıslanma daha düşük sıcaklıklarda elde edildiğinden, soğutucu ucun çıkışına 1.22 T'lik bir kalıcılığa sahip bir NdFeB kalıcı mıknatıs yerleştirilmiştir. Tek Fazlı mini Doğal Taşınım Döngü sistemi, farklı ısıtıcı güçleri (30 ve 50 W) koşullarında deiyonize su bazlı Fe3O4 ferroakışkanların farklı (%1-3 hacim) konsantrasyonu ile çalışmaktadır. Harici bir manyetik alan uygulamak, ΔTheater ve ε'de suya kıyasla %34 ve %25'e varan artış açısından sistem performansını önemli ölçüde etkiler. Suya kıyasla Fe3O4 ferroakışkanlar için daha yüksek Tmax değerleri (%9'a kadar) elde edilir, aksine manyetik alan uygulanması %5'e varan bir artışla sonuçlanır. Ek olarak, daha iyi anlaşılması için, manyetik alanın sıcaklık dağılımı ve akış yayılımı üzerindeki etkisi, soğutucu ucun kritik kesitlerinde boyutsuz sıcaklık ve hız dağılımları ile değerlendirildi.
Özet (Çeviri)
Single-Phase Natural Circulation Loop (SPNCL) systems are widely used passive heat transfer systems, and the density gradient caused by temperature difference and resulting buoyancy forces are the driving heat transfer mechanism. In this study, it is aimed to propose a Single-Phase Natural Circulation mini Loop (SPNCmL) under the influence of external magnetic field. This system works with a temperature sensitive ferrofluid under an external magnetic field which manipulates the ferrofluid flow propagation and temperature distribution by mangetic volume force and heat source effects. Within this scope, a numerical model is developed in COMSOL Multiphysics by coupling magnetic field (no currents), heat transfer in fluids and laminar flow modules. A NdFeB permanent magnet with a remanence of 1.22 T is located at the outlet of the cooler-end since the higher magnetization is obtained at lower temperatures. SPNCmL system is working with DIW-based Fe3O4 ferrofluids' (1-3 vol%.) concentration under the conditions of different heater powers (30 and 50 W). Applying an external magnetic field dramatically affects the system performance in terms of increase in ΔTheater and ε up to 34% and 25% compared to water. Higher Tmax values (up to 9%) are obtained for Fe3O4 ferrofluids compared to water, in contrast applying magnetic field results in an increment up to 5%. Additionally, the effect of magnetic field on the temperature distribution and flow propagation are evaluated by dimensionless temperature and velocity distributions at critical cross-sections of the cooler-end for better understanding.
Benzer Tezler
- Diesel motorları yakıt püskürtme sistemlerinin dinamik simülasyonu
Başlık çevirisi yok
İRFAN KARAGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ BORAT
- İki katlı pamuk ipliklerinden dokunan kumaşlarda örgüye bağlı olarak maksimum atkı sıklığının değişimi üzerinde bir araştırma
Başlık çevirisi yok
MELTEM ASLI NARTER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER
- Barajların hacim-verim ilişkisi üzerine bir araştırma
Başlık çevirisi yok
MEHMET KILIÇARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
İnşaat MühendisliğiÇukurova Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TEFARUK HAKTANIR
- A Decision support system for planning standby garbage collection trucks
Yedek çöp toplama kamyonlarının planlanması için bir karar destek sistemi
GÜLSER HACISALİHOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİM DOĞRUSÖZ
- Regresyon analizi ve Türkiye üzerine bir deneme buğday üretiminin tahmini
Başlık çevirisi yok
MACİT MESUT ÖZMEN