Farklı eğriliklere sahip borulardaki nanoakışkan akımında ısı transferi ve basınç kayıp karakteristiklerinin sayısal incelenmesi / Ayşe Sucu ; danışman Lütfü Namlı

Abstract

Isı değiştiricileri, endüstride çok çeşitli kullanım alanları bulmuş araçlardır. Bu araçların hem mümkün olduğu kadar küçük boyutlara sahip olmaları hem de yüksek oranda ısı geçişini gerçekleştirmeleri istenir. Yapılan çalışmalarla ısı geçişinde daha yüksek değerlere çıkmak mümkün olmasına rağmen, ısı geçişini iyileştirme tekniklerinin olumsuz etkisi olarak sabit pompalama gücü için yüksek basınç kayıpları ve buna bağlı olarak düşük debi değerleri söz konusudur. Bu olumsuz etkiler, iyileştirme tekniklerinin kullanımını bir anlamda sınırlandırmaktadır. Bütün bunların göz önüne alınmasıyla bu alandaki çalışmalar, ısı değiştiricilerinin performansı üzerine yoğunlaşmıştır. Diğer taraftan, son yıllarda nano teknolojideki gelişmeler sayesinde ısı geçişinin iyileştirilmesinde uygulanan bir baz akışkanına farklı büyüklüklerde parçacık katılması yöntemine yeni bir boyut kazandırılmıştır. Bu yeni teknoloji sayesinde 100 nm (100?10-9 m) ‘nin altında parçacıklar elde edilerek bu parçacıklar, geleneksel olarak ısı değiştiricilerde kullanılan su, sentetik yağ (motor yağı), etilen glikol gibi baz akışkanlara belirli hacimsel oranlarda karıştırılarak yeni akışkanlar elde edilmiştir. Bu çalışmada, çalışma akışkanı nanoakışkan olan ve farklı açılara sahip eğrisel borularda ısı geçişi ve basınç kayıp karakteristikleri sayısal olarak incelenmiştir. Çalışmada Re=4000-100000 aralığında değişmektedir. Eğrisel boruların açıları ise; 0? (düz boru), 45?, 90?, 135? ve 180? arasındadır. Elde edilen sonuçlara göre; Al2O3-nanoakışkanlarının 180º-eğrilik açılı kıvrımlı boruda en iyi ısıl performanslarını gösterdikleri belirlenmiştir.