Entropy generation minimization for different types of heat exchangers using nanofluids
Nanoakışkanlar kullanarak farklı tip ısı değiştiricileri için entropi üretiminin minimizasyonu
- Tez No: 784663
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ KADİR GELİŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 81
Özet
Son yıllarda birçok mühendis ve araştırmacı ısı değiştiricilerin termal performansını iyileştirmeye çalışmışlardır. Isı değiştiricilerin verimlilikleri çeşitli teknolojiler kullanılarak iyileştirilebilir. Araştırmacılar son yıllarda, ısı değiştiricilerin performansını arttırmak, ısı alışverişi için gereken süreyi kısaltmak ve sistem performansını iyileştirmek için çaba göstermişlerdir. Kanatçıkların ısı değiştiricilerin ısı transferini arttırmasına rağmen, ağırlık ve boyuttaki artışa neden olmaları dezavantajlarından biridir. Akış şekli, sınır koşulları veya sıvının termal iletkenliğindeki değişikliklerin tümü, konveksiyon yoluyla ısı transferini pozitif olarak iyileştirmeye yardımcı olabilir. Sıvıların ısı iletim performanslarını geliştirmek için birçok strateji önerilmiştir. Nanoakışkan kullanımı bu stratejilerden bir tanesidir. Nanoakışkanlar, farklı uygulamalarda farklı ısı transfer potansiyellerine sahiptir. Bu çalışma, gövde borulu, plakalı ve eş merkezli ısı değiştiricileri performanslarını artırmak ve entropi oluşumunu azaltmak için, farklı hacim konsantrasyonlarında (%wt 0.1-0.2-0.3) 〖SiO〗_2/Su nanoakışkanları kullanmıştır. Her bir ısı değiştiricisi için deneysel parametreler kapsamında ısı transferi ve entropi üretimi minimizasyonu hesabı yapılmıştır. Çalışmada toplam ısı transfer katsayısı, etkenlik, birim transfer katsayısı ve entropi üretiimi hesaplanmıştır. Parametrelerin etki seviyelerini belirlemek için Yanıt Yüzey Yöntemi (YYY) kullanılmıştır. Sonuçlar, 〖SiO〗_2/Su nanoakışkanı kullanıldığı durumda suya göre; plakalı ısı değiştirici için %56.50, gövde borulu ısı değiştirici %51.70, eş merkezli ısı değiştirici için %39.32 oranınde entropinin azalabileceğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
In recent years, many engineers and researchers have tried to improve the thermal performance of heat exchangers. Heat exchanger efficiency may be improved using a variety of technologies. For decades, efforts have been made by researchers to increase heat transfer in heat exchangers, shorten the time it takes for heat to exchange, and improve system performance. Despite the importance of fins in increasing heat transfer, they make the heat exchanger of great weight and size, which is one of its disadvantages. Changes in flow shape, boundary conditions, or the fluid's thermal conductivity can all help posativily improve heat transfer by convection. Many strategies have been proposed to enhance the fluids' ability to transmit heat. The usage of nanofluilds are one of the strategies. Nanofluids have different heat transfer potentials in different applications. This study used different volume concentrations (%wt 0.1-0.2-0.3) of 〖SiO〗_2/Water nanofluids with shell and tube, plate, and double-pipe heat exchangers to improve their performance and reduce entropy generation. For each heat exchanger, heat transfer and entropy generation minimization calculations were made within the scope of experimental parameters. In the study, the total heat transfer coefficient, efficiency, number of transfer units and entropy production were calculated. Response Surface Method (RSM) was used to determine the effect levels of the parameters. The results are compared to water when the 〖SiO〗_2/Water nanofluid is used; it has been shown that entropy can be reduced by 56.50% for the plate heat exchanger, 51.70% for the shell and tube heat exchanger, and 39.32% for the concentric heat exchanger.
Benzer Tezler
- Demiryolu ağında trafik sayımlarından O-D matrisi tahmini
Başlık çevirisi yok
ZEYNEP AĞCI
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUlaştırma Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALUK GERÇEK
- Endüstriyel mikro şebekelerde dinamik enerji yönetim modeli önerisi ve örnek uygulama
A dynamic energy management model proposal for energy management in industrial microgrids and a case study
ZEYNEP BEKTAŞ
Doktora
Türkçe
2021
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLGÜN KAYAKUTLU
- Dikdörtgen ve altıgen knatçıklı ısı alıcılarda ısı ve akış karakteristiklerinin deneysel ve teorik analizi
Experimental and theoretical analysis of heat and flow characteristics in rectangular and hexagonal heat sinks
FARUK YEŞİLDAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. KENAN YAKUT
- Zorlamalı akışta minimum entropi üretim için nükleer yakıt demeti geometrisi
Başlık çevirisi yok
M.GÜRKAN ARIGA
- Development of novel methodologies for rotational dynamics applications
Rotasyonel dinamik uygulamaları için özgün metodolojilerin geliştirilmesi
AHMAD ABBASI
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Makine MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ POLAT ŞENDUR