Nanoakışkanlar ve manyetik alan etkisiyle güç cihazlarının termal yönetiminin sayısal olarak araştırılması
Numerical investigation of thermal management of power devices using nanofluids and magnetic field effects
- Tez No: 971769
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FERHAT KILINÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Nanoakışkanlar, Manyetik Alan, Güç Elektroniği, Akışkan Dinamiği, Soğutma Teknolojileri, Termal Yönetim, Manyetohidrodinamik, Elektrik enerji sistemleri, Elektromanyetik, Elektromanyetik alanlar, Hibrit soğutma, Termal enerji, Yüzey enerjisi, Nanofluids, Magnetic Field, Power Electronics, Fluid Dynamics, Cooling Technologies, Thermal Management, Magnetohydrodynamics, Electrical energy systems, Electromagnetic, Electromagnetic fields, Hybrid cooling, Thermal energy, Surface energy
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sivas Cumhuriyet Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, nanoakışkanların ve harici manyetik alanların güç elektroniği sistemlerinin termal performansı üzerindeki etkileri sayısal yöntemlerle incelenmiştir. Çalışma kapsamında, birbirinden farklı geometrilere sahip yüzeyler üzerinde çeşitli nanoakışkan türlerinin kullanımıyla ısı transferi davranışı analiz edilmiştir. Simülasyonlar, 30, 40 ve 50 kW/m² olmak üzere üç farklı ısı akısı, 1, 2 ve 3 L/dk debi değerleri ve 0.02, 0.03, 0.04 Tesla büyüklüğündeki manyetik alan şiddetleri altında gerçekleştirilmiştir. Çalışmada 20 farklı nanoakışkan denenmiş, her bir geometri ve manyetik alan seviyesi için yüzey sıcaklığı, sıcaklık farkı azalması ve manyetohidrodinamik verimliliği hesaplanmıştır. Akış çizgileri ve sıcaklık kontur analizleri ile akışın yönü, yapıya etkisi ve manyeto hidrodinamik katkısı görsel olarak da değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, en verimli ısı transferi referans yapıya nazaran düz duvar kanatçıklı ve sinüzoidal modellerde gözlenmiştir. Manyetik alan uygulaması, özellikle ferro-akışkanlar için belirgin sıcaklık farkı azalmaları sağlamış, fakat etki belirli bir ısı akısından sonra doygunluğa ulaşmaya başlamıştır. Ayrıca ısı akısı arttıkça manyetohidrodinamik etkinin katkı oranının azalmakta olduğu gözlemlenmiştir. Çalışmanın son kısmında ise hem su bazlı hem de su bazlı olmayan akışkanlar arasındaki en verimli örnekler karşılaştırılmış ve yüksek verimlilik-güvenlik dengesine göre öneriler sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
In this study, the thermal performance of power electronic systems was numerically investigated using nanofluids and externally applied magnetic fields. The study focused on a comparative analysis of different surface geometries combined with various nanofluid types. Simulations were carried out under three heat flux levels (30, 40, 50 kW/m²), three flow rates (1, 2, 3 L/min), and magnetic field intensities of 0.02, 0.03, and 0.04 Tesla. A total of 20 nanofluids were evaluated, and for each configuration, surface temperature, temperature difference, and magnetohydrodynamics (MHD) efficiency were calculated. Flow behavior and thermal distribution were also examined through streamline and contour plots. The results show that the highest thermal efficiency was achieved in rectangular finned and sinusoidal structures other than the reference structure. Magnetic field application significantly improved temperature differences in ferro-nanofluids; however, this effect saturated beyond a certain heat flux. Moreover, the incremental thermal benefit of MHD diminished with increasing heat load. In the final stage, the most efficient water-based and non-water-based nanofluids were compared, and performance-safety balanced recommendations were presented.
Benzer Tezler
- Manyetik nanoakışkan akımında ısı transfer karakteristiklerinin deneysel incelenmesi
Experimental investigation of heat transfer characteristics in magnetic nanofluid flow
FEVZİ ŞAHİN
Doktora
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LÜTFÜ NAMLI
- Heat transfer enhancement using ferro-nanofluid with megnatic field in tube having inserted twisted tube
Başlık çevirisi yok
SALIM ABDULZAHRA ABBOODI AL ZERKANI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiAltınbaş ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YASER ALAIWI
- Experimental investigation on nanofluids with and without the effects of external magnetic field
Nanoakışkanların dış manyetik alan etkisinde ve haricinde deneysel olarak incelenmesi
ALPER ELKATMIŞ
Doktora
İngilizce
2011
Mühendislik BilimleriYeditepe ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NECDET ASLAN
- Yatay bir boruda manyetik alan uygulanan nanoakışkanın ısıl performansa etkisi
The effect of magnetic field applied nanofluid on thermal performance in a horizontal tube
HAMZA ERTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TARKAN KOCA
- Manyetohidrodinamik (MHD) etkisinde bir mikrokanal içerisindeki hibrit nanoakışkanın akış ve ısıl karakteristiklerinin sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of flow and thermal characteristics of a hybrid nanofluid in a microchannel under manyetohydrodynamic (MHD) effect
HAKAN TÜRKER
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ELİF ÖĞÜT