Experimental investigation on heat transfer and pressure drop of SiO2/water nanofluids in a tube with/without inserts
SiO2/su nanoakışkanlarının iç elemanlı/iç elemansız tüpte ısı transferi ve basınç düşüşü üzerine deneysel araştırma
- Tez No: 762693
- Danışmanlar: PROF. DR. VEYSEL ÖZCEYHAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Basınç düşmesi, Isı geçişi, Nanoakışkanlar, Pasif ısıtma sistemi, Performans değerlendirme, Termal enerji, Pressure drop, Heat transfer, Nanofluids, Passive heating system, Performance evaluation, Thermal energy
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, ısı transferini artırmak için nanoakışkanlar ve konik tel eklerin birlikte kullanılmasının bir ısı değiştirici tüpünün termohidrolik performansı üzerindeki etkileri deneysel olarak araştırılmıştır. Deneyler, sabit ısı akısı ile ısıtılan bir ısı eşanjörü tüpünde, 3000-21000 aralığında değişen Reynolds sayısında ve türbülanslı akış koşulları altında gerçekleştirilmiştir. Baz akışkan suya %0.50, %0.75, %1.00 ve %1.25 olmak üzere dört farklı ağırlık oranındaki SiO2 nanoparçacıkları eklenerek, yeni tasarlanan konik tel ekleri tüpe 0 ila 33,6 mm arasında değişen beş mesafede yerleştirilmiştir. İki aşamalı yöntemle hazırlanan nanoakışkanların termofiziksel özellikleri belirlendikten sonra, deney düzeneği doğrulanarak ve üç farklı kategoride deneyler gerçekleştirilmiştir. Sadece nanoakışkanların kullanılmasının, sadece konik tel eklerin kullanılmasının ve konik tel eklerin ve nanoakışkanların birlikte kullanılmasının termohidrolik performansa etkileri detaylı olarak incelenmiştir. Nusselt sayısının, artan Reynolds sayısı ile konik tel uçlar ve nanoakışkan kullanımı nedeniyle arttığı belirlendi. Sürtünme faktörü, nanoakışkanların kullanımdan çok fazla etkilenmezken konik tel eklerin kullanımı ile önemli ölçüde arttı. En yüksek termohidrolik performans değeri, en kısa mesafe ile tasarlanan CW-0 modelinde, nanopartikül ağırlık oranı %1,25 olan SiO2-su nanoakışkanının kullanımında ve Reynolds sayısı 3338 ile yapılan deneyde ise 1,75 olarak elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the effects of using nanofluids and conical wire inserts together to increase heat transfer on the thermohydraulic performance of a heat exchanger tube were experimentally investigated. The experiments were carried out in a heat exchanger tube heated with a constant heat flux, Reynolds number varying between 3000-21000 and under turbulent flow conditions. SiO2 nanoparticles in four different weight ratios, 0.50%, 0.75%, 1.00% and 1.25%, were added to the base fluid water and the newly designed conical wire inserts were placed in the tube at five distances ranging from 0 to 33.6 mm. After the thermophysical properties of the nanofluids prepared by two step method were determined, the experimental setup was verified and experiments were carried out in three different categories. The effects of using only nanofluids, using only conical wire inserts, and using conical wire inserts and nanofluids together on thermohydraulic performance were investigated in detail. It was determined that the Nusselt number increased with increasing Reynolds number due to the use of conical wire inserts and nanofluids. The friction factor was not much affected by the use of nanofluids but increased significantly with the use of conical wire inserts. The highest thermo-hydraulic performance value was obtained in the CW-0 model designed with the shortest distance, in the use of SiO2-water nanofluid with a nanoparticle weight ratio of 1.25%, and in the experiment with Reynolds number 3338 as 1.75.
Benzer Tezler
- Dört kanallı burulmuş şerit eklenmiş düz boru içerisinde hibrit nano partiküllü su akışında ısı transferi ve basınç düşümünün deneysel olarak incelenmesi
An experimental investigation on heat transfer characteristics of graphite-sio2/water hybrid nanofluid flow in horizontal tube with various quad-channel twisted tape inserts
OSMAN ALPEREN TÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET SELİM DALKILIÇ
- 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
- O-Ksilenin otoksidasyonu ve ürünlerinin analizi
Başlık çevirisi yok
NİHAL COŞKUN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİRSEN DEMİRATA ÖZTÜRK
- Sabit ve hareketli türbülatörlerin ısı transferine etkisinin deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of the effect of fixed and moving turbulators on heat transfer
İLKER FIRAT
Doktora
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞENDOĞAN KARAGÖZ
- 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