Kaplanmış yüzeylerde havuz kaynama ısı transferinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of pool boiling heat transfer on coated surfaces
- Tez No: 993467
- Danışmanlar: DOÇ. DR. DOĞAN ÇİLOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Amaç: Düşük kızma farkında yüksek ısı transferi gerçekleştirildiğinden dolayı kaynama ısı transferi termik ve nükleer güç santralleri, proses sanayi, otomotiv sektörü, iklimlendirme cihazları, ısı değiştiricileri ve yüksek güçte mikroelektronik çiplerin soğutulması gibi birçok termal yönetim ve enerji dönüşüm sisteminde hayati öneme sahiptir. Kaynama ısı transfer performansındaki iyileşme ısı transfer katsayısı (h) ve kritik ısı akısındaki (CHF) artışla sağlanmaktadır. Bu tez çalışmasında, ısıtma yüzeyleri elektrokimyasal yöntemle üç farklı konsantrasyonda Ni kaplanmış bakır (Cu), AISI 304 paslanmaz çelik (SS) ve alüminyum (Al) test numuneleri üzerinde havuz kaynama ısı transferi davranışı deneysel olarak incelenmiştir. Yöntem: Havuz kaynama deneyleri atmosfer basıncı altında ve kaynama sıvısı olarak n-pentan kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Elde edilen veriler ışığında, elektrokimyasal yöntemle Ni kaplanmış yüzeylerde havuz kaynama ısı transfer performansı belirlenmiştir. Bulgular: Elde edilen sonuçlara göre, saf yüzeyle karşılaştırıldığında, Ni kaplı yüzeylerde daha düşük çekirdek ve daha yüksek film kaynama başlangıç yüzey sıcaklıkları tespit edilmiştir. Diğer taraftan, kaplanmış yüzeylerden daha yüksek CHF ve h değerleri elde edilmiştir. En yüksek CHF artış oranı Cu taban malzemeli K3 kaplama durumunda ve %36 olarak bulunmuştur. En yüksek h değeri ise Al taban malzemeli K3 kaplama durumunda ve %142 olarak gerçekleşmiştir. Sonuç: Kaplanmış yüzeylerde Ni konsantrasoyonundaki artışla çok sayıda mikro/nano ölçekli poroz yapıların oluştuğu ve böylece yüzeyin ıslanabilirliğinin ve pürüzlülüğünün arttığı belirlenmiştir. Böylece artan kılcallık etkisi ile yüzeyde kuru/sıcak noktaların oluşumu gecikmiş ve CHF artmıştır. Ni kaplı yüzeylerde artan buhar dinamikleri kaynama ısı transferini de artırmıştır.
Özet (Çeviri)
Purpose: Because high heat transfer occurs at low superheat, the boiling heat transfer is of vital importance in many thermal management and energy conversion systems, such as thermal and nuclear power plants, process industries, automotive sector, air conditioning devices, heat exchangers, and cooling of high-power microelectronic chips. Improvement in boiling heat transfer performance is achieved by increasing the heat transfer coefficient (h) and critical heat flux (CHF). In this thesis, the pool boiling heat transfer behavior was experimentally investigated on test specimens of copper (Cu), AISI 304 stainless steel (SS), and aluminum (Al) coated with three different concentrations of Ni on the heating surfaces using electrochemical methods. Method: The pool boiling experiments were conducted under atmospheric pressure using n-pentane as the boiling fluid. Based on the obtained data, the pool boiling heat transfer performance was determined on Ni-coated surfaces using electrochemical methods. Findings: According to the results, compared to the bare surfaces, the Ni-coated surfaces exhibited lower nucleation and higher film boiling onset surface temperatures. On the other hand, higher CHF and h values were obtained on the coated surfaces. The highest CHF increase was found to be 36% in the case of K3 coating on a Cu substrate. The highest h value was 142% in the case of K3 coating on an Al substrate. Conclusion: It was determined that an increase in Ni concentration on the coated surfaces led to the formation of numerous micro/nano-scale porous structures, thereby enhancing the surface wettability and roughness. As a result, the formation of dry/hot spots on the surface was delayed due to the increased capillary effect, leading to an increase in CHF. Additionally, the enhanced vapor dynamics on the Ni-coated surfaces improved the boiling heat transfer.
Benzer Tezler
- Heat and fluid flow in microscale from micro and nano structured surfaces
Mikro ve nano yapılı yüzeylerden mikro boyutta ısı ve sıvı akışı
TÜRKER İZCİ
- Functional new generation surfaces for enhanced phase change heat transfer and electronics cooling
Gelişmiş faz değişimli ısı transferi ve elektronik cihazları soğutma için fonksiyonel yeni nesil yüzeyler
VAHID EBRAHIMPOUR AHMADI
- Bazı vişne tohumlarının çimlenmesi üzerine değişik katlama sürelerinin etkileri
Effects of the different time of stratification on the germination of seeds of some sourcherries (Prunus cerasus L.)
HACER ABAY(SAĞLAM)
- Tarım işletmelerinde gelirin dağılımı ve kullanımı Ankara ili Keçiören ilçesi Saray köyü örneği
The Distribution and use of income in farm operations a case study: in Saray village of Ankara province
AHMET ÇELİKDİN
- Effect of metal surface coating on the moisture absorption characteristics of cfrp
Başlık çevirisi yok
SELMA ŞİMŞEK
