Investigation of thermohydraulic performance with the use of graphene-iron oxide nanoparticles incorporated pure water-ethylene glycol based hybrid nanofluid and modified helical inserts in a heat exchanger tube
Bır ısı değıştiricisi borusunda grafen-demir oksit nanopartikülleri ile oluşturulan saf su-etilen glikol bazlı hibrit nanoakışkan ve modifiye edilmiş helisel iç eleman kullanılmasıyla termohıdrolik performansın incelenmesi
- Tez No: 815965
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ORHAN KEKLİKCİOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Nanoakışkan, Hibrit, Termal-hidrolik, Grafen-Demir oksit, Isı transfer iyileştirme, Nanofluid, Hybrid, thermal-hydraulic, Graphene-Iron oxide, Heat Transfer enhancement
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 69
Özet
Bu proje kapsamında, grafen-demir oksit nanopartiküller içeren hibrit nanosıvılar ve modifiye edilmiş helisel iç elemanlar kullanılarak ısı değiştirici tüpünün ısı transfer verimliliğinin artırılması amaçlandı. Nanoakışkanlar, su-etilen glikol karışımına farklı nanopartikül ağırlık oranları eklenerek hazırlandı. Nanoakışkan üzerinde SEM ve Zeta potansiyel analizleri gerçekleştirildi. İç elemanlar, farklı çap ve mesafelerde helisel olarak sargılanmış paslanmaz çelik tellerden oluşmaktadır. Deneyler, belirli bir Reynolds sayısı aralığında türbülanslı akış koşulları altında gerçekleştirildi ve ısı transfer artışını değerlendirmek için termal-hidrolik performans katsayısı (THP) hesaplandı. Sonuçlar, %1,00 hibrit nanosıvı ağırlık oranı, fıçı tipi iç eleman ve 3000 Reynolds sayısı konfigürasyonunun en yüksek THP değerine sahip olduğunu gösterdi. Bu konfigürasyon aynı zamanda %0,75 ve %0,50 ağırlık oranları için de yüksek THP değerlerine sahipti. Öte yandan, %0,50 hibrit nanoakışkan ağırlık oranı, düz yay tipi iç eleman ve 15000 Reynolds sayısı konfigürasyonu en düşük THP değerine sahipti. Genel olarak, tüm konfigürasyonlar, THP değerlerinin 1'i aştığı avantajlı termal-hidrolik performans sergiledi. Bu bulgular, nanoakışkanların termal-hidrolik performansı artırmadaki etkinliğini vurgulamaktadır.
Özet (Çeviri)
In this project, the aim was to improve the heat transfer efficiency of a heat exchanger tube by using hybrid nanofluids with Graphene-Iron oxide nanoparticles and modified helical inserts. The nanofluids were prepared by adding different weight ratios of nanoparticles to a water-ethylene glycol mixture. SEM, and Zeta potential analyses were performed on the nanofluids. The inserts were helically wound stainless steel wires of different diameters and distances. Experiments were carried out under turbulent flow conditions within a specific Reynolds number range, and the thermal-hydraulic performance coefficient (THP) was calculated to assess heat transfer enhancement. The results showed that the configuration with a 1.00% hybrid nanofluid weight ratio, barrel coil insert, and Reynolds number of 3000 achieved the highest THP value. This configuration also exhibited high THP values for the 0.75% and 0.50% weight ratios. On the other hand, the configuration with a 0.50% hybrid nanofluid weight ratio, flat coil insert, and Reynolds number of 15000 had the lowest THP value. Overall, all configurations showed advantageous thermal-hydraulic performance, with THP values exceeding 1. These findings highlight the effectiveness of nanofluids in enhancing thermal-hydraulic performance.
Benzer Tezler
- İçerisinde grafen katkılı nanoakışkan ve konik iç eleman kullanılan boruda termohidrolik performans ve entropi üretiminin incelenmesi
Investigation of thermohydraulic performance and entropy generation in a tube with graphene nanoparticle reinforced nanofluid and conical inner ribs
ORHAN KEKLİKCİOĞLU
Doktora
Türkçe
2020
EnerjiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEYSEL ÖZCEYHAN
- 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
FATMA OFLAZ
Doktora
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEYSEL ÖZCEYHAN
- Investigation of heat transfer enhancement of a circular tube fitted with a wire coil around a wire coil
Bir sarmal tel etrafında sarmal tel içeren borunun ısı transferi iyileştirmesinin incelenmesi
ALI SALAH SALMAN GHRAIRI
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FUAT YILMAZ
- Eliptik borulu evaporatörlerde dış akış karakteristiklerinin incelenmesi
Investigation of outside flow characteristics in elliptic tube evaporators
SERCAN DOĞAN
Doktora
Türkçe
2020
EnerjiKonya Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SELÇUK DARICI
- Bir buzdolabı buharlaştırıcısının ısıl hirolik performansının sayısal incelenmesi
Numerical investigation of thermohydraulic performance of a refrigerator evaporator
TUĞBA SARIÇAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Makine MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. BERRİN ERBAY