Energy analysis and entropy production of binary nanofluid flowing in elliptical dimpled tube mounted in parabolic solar collector
Eliptik çukurlu yüzeye sahip alıcı tüplü parabolik güneş kollektörü içerisindeki hibrit nanoakışkan akışının enerji analizi ve entropi üretimi
- Tez No: 763615
- Danışmanlar: PROF. DR. KAMİL ARSLAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 140
Özet
Bu çalışmada, eliptik çukurlu kanatçıklar içeren PTC alıcı tüpünün farklı oranlarda (0.66-1.66) üç boyutlu analizi yapılmıştır. Akış tipi türbülanslı olarak kabul edilmiş ve Reynolds sayısı 10000 ile 30000 arasında seçilmiştir. Giriş sıcaklığının 500 K'de sabit olduğu kabul edilmiştir. Ayrıca, gerçek şartların sağlanabilmesi için C++ kodu kullanarak alıcı tüp yüzeyine düzgün olmayan bir ısı akısı geliştirilmiştir. Mono ve hibrit nanoakışkan türleri ve bunların farklı NPVF ile kombinasyonları 2%TiO2/Syltherm800, 2%Al2O3/Syltherm800, 1.0%TiO2-1.0%Al2O3/Syltherm800 ,1.5%TiO2-0.5%Al2O3/Syltherm800, and 0.5%TiO2-1.5%Al2O3/Syltherm800 şeklindedir. Çalışma kapsamında, PTC'nin enerji performansı, entropi üretimi, sürtünme katsayısı (ff), Nusselt sayısı (Nu) ve termal verimliliği hakkında ayrıntılı bir analiz yapılmıştır. PTC için alıcı tüp içindeki hız ve sıcaklık dağılımları da sunulmuştur. Çalışmanın sonuçları, hibrit nanoakışkan %1,5Al2O3-%0,5 TiO2/Syltherm800'ün en iyi ısı transfer akışkanı olduğunu göstermiştir. Ayrıca ER=5/3 eliptik oranlı alıcı tüp kullanıldığında PEC değerinin %27 oranında arttığı saptanmıştır. Ayrıca, Reynolds sayısının 10000'den 30000'e yükselmesi ile entropi üretim oranının %52 azaldığı görülmüştür. En düşük entropi üretim oranı, pürüzsüz alıcı ile karşılaştırıldığında, ER=5/3 eliptik oranlı gamzeler içeren alıcı tüp içerisinde %1,25 oranında akan 0.5%TiO2-1.5%Al2O3/Syltherm800 hibrit nanoakışkan kullanılması durumunda Re=30000 için elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, a three-dimensional analysis of the PTC receiver tube containing elliptical dimples, with different ratios (0.66-1.66) has been performed. The flow type has been considered turbulent, and the Reynolds number is chosen between 10000 to 30000. The inlet temperature has been considered to be constant at 500 K, and C++ code has also been developed to perform a non-uniform heat flux on the outside of the receiver tube to approximate real life standards. The types of mono and hybrid nanofluids and their combinations with different NPVF are 2%TiO2/Syltherm800, 2%Al2O3/Syltherm800, 1.0%TiO2-1.0%Al2O3/Syltherm800 ,1.5%TiO2-0.5%Al2O3/Syltherm800, and 0.5%TiO2-1.5%Al2O3/Syltherm800. The study provides a detailed analysis of the energy performance, entropy generation, coefficient of friction (ff), Nusselt number (Nu) and thermal efficiency of PTC. Contours of the velocity and temperature distribution inside the receiver tube for PTC are also given. The results of the study show that hybrid nanofluid 1.5% Al2O3-0.5% TiO2/Syltherm 800 is chosen as the best heat transfer fluid. It was also defined that PEC increases by 27% when ER= 5/3 elliptical ratio receiver tube is used. With increasing Re from 10000 to 30000 reduces the entropy generation rate by 52%. The lowest entropy generation rate has been obtained for the case of using 0.5%TiO2-1.5%Al2O3/Syltherm800 hybrid nanofluid flowing inside the receiver tube containing dimples with elliptical ratio of ER=5/3 by 1.25% when compare it with smooth receiver at Re =30000.
Benzer Tezler
- Yerinde H2O2 sentezi ile fenton-benzeri reaksiyonlar için heterojen katalizör geliştirilmesi
Development of heterogenous catalysis for fenton-like reactions with in situ H2O2 synthesis
MEMDUHA ERGÜT
Doktora
Türkçe
2022
Kimya MühendisliğiMersin ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYLA ÖZER
- Kendiliğinden ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi yöntemi ile yeni ve özel alaşımların üretimi ve geliştirilmesi
Investigation of new and noble alloys productions by self-propagating high-temperature synthesis method
MURAT ALKAN
Doktora
Türkçe
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONURALP YÜCEL
DOÇ. DR. CEVAT BORA DERİN
- Kendiliğinden ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi yöntemi ile krom diborür tozu üretimi
Chromium diboride powder production via self-propagating high temperature synthesis
BUKET TUNÇER
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONURALP YÜCEL
- Doğalgazlı kojenerasyon sistemlerinde exergy analizi
Exergy analysis in the cogeneration systems with natural gas
İLHAN ARPACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET KORHAN BİNARK
- Absorbsiyonlu soğutma yapılan bir mini buzdolabının hesaplamalı akışkan dinamiği destekli ekserji analizi
Computational fluid dynamics assisted exergy analysis of a mini refrigerator with absorption cooling
MUSTAFA ELEGELMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ANIL BAŞARAN