Investigation of the effect of temperature and electrolytic properties on heat transfer and conductivity in aqueous salt solutions
Sıcaklık ve elektolitik özelliklerin ısı transferi ve iletkinliğe etkilerinin sulu çözeltilerde araştırılması
- Tez No: 938420
- Danışmanlar: ÖĞR. GÖR. NİGAR KANTARCI ÇARŞIBAŞI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Üsküdar Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Sulu çözeltilerde ısı transferi ve elektriksel iletkenlik çalışması, çeşitli doğal ve endüstriyel süreçlerin anlaşılmasında temel bir unsurdur. Bu araştırma, NaCl, KCl ve NaNO3 gibi yaygın tuzları kullanarak sıcaklık ve elektrolitik özelliklerin bu parametreler üzerindeki etkisine odaklanmaktadır. Bu çalışmanın amacı, sıcaklık ve elektrolit konsantrasyonundaki değişimlerin genel ısı transfer katsayısı ve bu çözeltilerin elektriksel iletkenliğini nasıl etkilediğini açıklayarak kimya mühendisliği, çevre bilimi ve enerji üretimi gibi alanlarda kritik uygulamalar için önemli bilgiler sağlamaktır. Bu araştırma, sıcaklığın moleküler etkileşimleri ve kinetik enerjiyi artırmadaki önemli rolünü vurgulayarak ısı transferini ve elektriksel iletkenliği iyileştirdiğini göstermektedir. Metodoloji, iki ana deneyi içerir: farklı sıcaklık ve konsantrasyonlarda tuz çözeltilerinin elektriksel iletkenliğinin ölçülmesi ve ısı değiştirici sistemlerde genel ısı transfer katsayısının (U) hesaplanarak ısı transferinin incelenmesi. NaCl, KCl ve NaNO3 çözeltileri %0.5, %2 ve %5 konsantrasyonlarında hazırlanmış ve iletkenlikleri 1 MHz ve 0.1 MHz frekanslarında ölçülmüştür. Sonuçlar, tüm tuz çözeltilerinin iletkenliklerinin artan tuz konsantrasyonlarıyla arttığını göstermektedir. NaCl ve KCl benzer değerler verirken, NaNO3 belirgin şekilde daha düşük iletkenliğe sahiptir. Sıcaklık arttıkça, iletkenlik de artarak 70°C civarında bir zirveye ulaşmakta ve sonrasında sabit kalmaktadır. KCl ve NaCl, sıcaklık değişimlerine NaNO3'e kıyasla daha duyarlıdır. Isı transferi deneylerinde, U değerleri hem çift borulu (DPHE) hem de plakalı tip (PHE) ısı değiştiricilerde ölçülmüştür. Sonuçlar, DPHE'nin PHE'ye kıyasla daha verimli ısı transferi sağladığını göstermektedir. PHE'de, en yüksek ısı transfer hızı sırasıyla NaCl, KCl, NaNO3 ve hepsi saf sudan daha yüksek olarak elde edilmiştir. Giriş çözeltilerinin sıcaklığı 25°C'den 50°C'ye arttıkça, genel ısı transfer katsayıları da artmaktadır. Sıcaklık, elektrolitlerin ayrışmasını önemli ölçüde artırarak daha yüksek iyon konsantrasyonuna ve iyileştirilmiş elektriksel iletkenliğe yol açmaktadır.
Özet (Çeviri)
The study of heat transfer and electrical conductivity in aqueous solutions is a fundamental aspect of understanding various natural and industrial processes. This research focuses on the effect of temperature and electrolytic properties on these parameters, utilizing common sodium salts such as NaCl, KCl, and NaNO3. The aim is to elucidate how variations in temperature and electrolyte concentration influence the overall heat transfer coefficient and electrical conductivity of these solutions, providing insights that are crucial for applications in chemical engineering, environmental science, and energy production. This research highlights the significant role of temperature in enhancing molecular interactions and kinetic energy, thereby improving heat transfer and electrical conductivity. The methodology involves two primary experiments: studying heat transfer by calculating the overall heat transfer coefficient (U) in heat exchanger systems and measuring the electrical conductivity of salt solutions at different temperatures and concentrations. Solutions of NaCl, KCl, and NaNO3 were prepared at concentrations of 0.5%, 2%, and 5%, and their conductivities were measured at frequencies of 1 MHz and 0.1 MHz. In the heat transfer experiments U values were measured in both double-pipe (DPHE) and plate-type (PHE) heat exchangers. Results indicate that DPHE demonstrates more efficient heat transfer compared to PHE. In PHE, the highest heat transfer rate is obtained for NaCl, followed by KCl, NaNO3, and all surpassing pure water. As the temperature of the inlet solutions increases from 25°C to 50°C, the overall heat transfer coefficients also increase. According to the electrical conductivity experiments, the results show that conductivities of all salt solutions increase with increasing salt concentrations. NaCl and KCl yielded comparable values, NaNO3 has significantly lower conductivity. As temperature rises, conductivity also increases reaching a peak around 70°C and remain essentially constant thereafter. KCl and NaCl are more sensitive to temperature changes compared to NaNO3.
Benzer Tezler
- Damlatmalı filtrelerde metal zehirliğinin etkisinin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
SUZAN TEMİZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1988
Çevre MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET BERKÜN
- Ferritik-ostenitik paslanmaz çelik çiftinin nokta kaynağında kaynak parametrelerinin çekme-makaslama mukavemetine ve tanelerarası korozyona etkisi
The effect of welding parameters to the tensile-shear strength and intercrystalline corrosion in the spot welding of ferritic-austenitic stainless stell
ERDİNÇ KALUÇ
- Batı Raman petrol sahasına CO2-köpük yönteminin uygulanabilirliği üzerine deneysel araştırmalar
Laboratory investigations on the applicability of CO2-foam method to Batı Raman oil field
K.HAKAN ALKAN
Doktora
Türkçe
1990
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. AYTİN GÖKTEKİN
- Homojenizasyonun AA 6063 alüminyum alaşımının iç yapısı ve özelliklerine etkisi
Effect of heat treatment on the mıcrostructure and properties of a AA6063 aluminium allory
SEMA ONURLU
- Gliserolun elektrooksidasyonunda Pd ve Pd bazlı elektrotların katalitik özelliklerinin belirlenmesi
Determination of catalytic effects od Pd and Pd based electrodes in electrooxidation of glycerol
GÜLCEMAL YILDIZ
- P-galyum arsenür (GaAs)/anodik izolasyon filmlerin arayüzey özelliklerinin incelenmesi
Investigation of interface properties in p-gallium arsenide (GaAs)/anodic insulator films
HAYRETTİN YÜZER