Yatay bir boruda manyetik alan uygulanan nanoakışkanın ısıl performansa etkisi
The effect of magnetic field applied nanofluid on thermal performance in a horizontal tube
- Tez No: 921320
- Danışmanlar: DOÇ. DR. TARKAN KOCA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İnönü Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 64
Özet
Enerji, en kısa tabirle iş yapabilme yeteneği olarak tanımlanır. Evren büyük bir enerji patlaması ile meydana gelmiştir ve günümüzde yaşamın devam etmesi enerjinin varlığı ile mümkündür. Günümüzde dünya nüfusunun 8 milyarı geçtiği düşünülmektedir. Geçmişten bugüne kadar enerji kaynaklarının bilinçsiz kullanımı, teknolojik sistemlerin verimlerinin düşük olması ve nüfusun artması ile paralel enerji kaynakları hızla tükenmektedir. Bundan dolayı bilim insanları her geçen gün mevcut enerji sistemlerinin verimliliğini artırmak için araştırmalar yapmaktadır. Isı transferi sistemlerinin verimliliğinin geliştirilmesi yapılan araştırmalarda önem arz etmektedir. Sistemlerdeki ısı transfer oranının artması ile kullanılacak olan enerjinin azalması istenmektedir. Isıl sistemlerde temel akışkan olarak genellikle yağ, su veya etilen glikol kullanılmaktadır ve bu akışkanların ısıl performansları belirli bir seviyeye kadar çıkmaktadır. Isı transfer oranını iyileştirmek için birçok çalışma yapılmaktadır. Nanoakışkanlar, bu alanda yapılan çalışmaların başında gelmektedir. Isı transfer sistemlerinde nanoakışkanlar kullanılarak ısı taşınımını artırmak hedeflenmektedir. Farklı tip nanoakışkanlar kullanılarak ısıl performansa olan etkisi araştırılmaktadır. Bu deneysel çalışmada sabit ısı akısı altında, manyetik alan uygulanan demir oksit-su manyetik nanoakışkanının ısıl performansı incelenmiştir. Toplamda dört farklı akışkan türünün (saf su, %0.5 demir oksit-su nanoakışkanı, %1.0 demir oksit-su nanoakışkanı, %1.5 demir oksit-su nanoakışkanı), iki farklı akış debisi (10x10-5 m3/s ve 13x10-5 m3/s), iki farklı sabit ısı akısı (25000 W/m2 ve 50000 W/m2) altında önce manyetik alan etkisi olmadan ve daha sonrasında manyetik alan etkisinde ısıl performansları incelenmiştir. Toplamda 28 farklı deney gerçekleştirilmiştir. Her bir deney iki kez tekrarlanarak sonuçlar kontrol edilmiştir. Deneyler esnasında akışkanların giriş sıcaklığı ve dış ortam sıcaklığı mümkün olduğunca eşit tutulmaya özen gösterilmiştir. Deney verilerine göre elde edilen ısıl performans sonuçları şunlardır; %1.5 demir oksit-su nanoakışkanının Nusselt sayısı saf suya göre, 25000 W/m2 ısı akısında Re=4350'de %38, 25000 W/m2 ısı akısında Re=5750'de %40.3, 50000 W/m2 ısı akısında Re=4350'de %40, 50000 W/m2 ısı akısında Re=5750'de %44'e varan artış göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Energy is defined as the ability to do work in the shortest terms. The universe came into being with a huge energy explosion and today, the continuation of life is possible with the existence of energy. Today, it is thought that the world population has exceeded 8 billion. Since the past, the unconscious use of energy resources, the low efficiency of technological systems and the increase in the population, parallel to the rapid depletion of energy resources. Therefore, scientists are conducting research to increase the efficiency of existing energy systems every day. Improving the efficiency of heat transfer systems is important in the researches carried out. It is desired to decrease the energy to be used by increasing the heat transfer rate in the systems. In thermal systems, oil, water or ethylene glycol are generally used as the basic fluid and the thermal performances of these fluids reach a certain level. Many studies are being carried out to improve the heat transfer rate. Nanofluids are at the forefront of the studies carried out in this field. It is aimed to increase heat transfer by using nanofluids in heat transfer systems. Many studies and experiments are being carried out in this field. The effect of different types of nanofluids on thermal performance is being investigated. In this experimental study, the thermal performance of iron oxide-water magnetic nanofluid applied with magnetic field was investigated under constant heat capacity. A total of four different fluid types (pure water, 0.5% iron oxide-water nanofluid, 1.0% iron oxide-water nanofluid, 1.5% iron oxide-water nanofluid), two different flow rates (10x10-5 m3/s and 13x10-5 m3/s), two different constant heat capacities (25000 W/m2 and 50000 W/m2) were investigated first without the effect of magnetic field and then under the effect of magnetic field. A total of 28 different experiments were carried out. Each experiment was repeated twice and the results were checked. During the experiments, care was taken to keep the inlet temperature and the external ambient temperature of the fluids as equal as possible. According to the experimental data, the thermal performance results obtained are as follows; the Nusselt number of 1.5% iron oxide-water nanofluid increased by 38% at 25000 W/m2 heat flux at Re=4350, by 40.3% at 25000 W/m2 heat flux at Re=5750, by 40% at 50000 W/m2 heat flux at Re=4350, and by 44% at 50000 W/m2 heat flux at Re=5750, compared to pure water.
Benzer Tezler
- Hyperloop altyapı kapsülü geliştirilmesi
Hyperloop infrastructure capsule development
YEKTA YEŞİLYURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HİKMET ARSLAN
- Theoretical and experimental analysis of the double walled concentric heat pipe
Başlık çevirisi yok
EROL ABİT
- Yatay borularda su buharı ve su buharı-yoğuşmayan gaz (hava) karışımının film yoluyla yoğuşmasının incelenmesi
Başlık çevirisi yok
NECDET ALTINTOP
Doktora
Türkçe
1989
Makine MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AKBAY TUĞAN GÖKÇE
- Sabit ısı akılı yatay bir boruda zorlanmış türbülanslı akışta nanoakışkanların sayısal incelenmesi
Numerıcal ınvestıgatıon of nanofluıds at forced turbulent flow ın the horızantal tube havıng constant heat flux
ÖZGÜR BEDİR
Doktora
Türkçe
2013
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ABDURRAHİM BÖLÜKBAŞI
DOÇ. DR. BAYRAM ŞAHİN
- Sabit ısı akılı yatay bir boruda zorlanmış türbülanslı akışın sayısal incelenmesi
Numerical investigation of forced convection flow in the horizantal tubes having constant heat flux
ÖZGÜR BEDİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. ABDURRAHİM BÖLÜKBAŞI
