Ani genişlemeli kanallarda nanoakışkanların laminer zorlanmış ısı taşınımının sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation on laminer forced convection of nanofluids in sudden expansion channels
- Tez No: 495162
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ENGİN GEDİK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, ani genişlemeli bir kanalda sabit duvar ısı akısı (100 W/m2) altında farklı tipteki nanoakışkanların (SiO2/su, ZnO/su, TiO2/su, Al2O3/su, Cu/su) laminer (100<Re<500) zorlanmış taşınımla ısı transferi karakteristikleri sayısal olarak incelenmiştir. Farklı nanopartikül hacimsel konsanstrasyon (%0.5 %1.0, %1.5 ve %2.0) için sayısal çözümlemeler gerçekleştirilmiştir. Akışın, kanal girişinde üniform olduğu kabul edilmiş ve hesaplamalar hidrodinamik olarak tam gelişmiş laminer akış koşulları için yapılmıştır. Sayısal çalışmada, sonlu hacimler tekniğine dayalı çözümleme yapabilen ANSYS Fluent kodu, problemle ilgili olan süreklilik, momentum ve enerji denklemlerini iteratif olarak çözmek için kullanılmıştır. Re sayısının ve nanopartikül hacimsel konsantrasyonun taşınımla ısı transfer katsayısı (h), Nusselt sayısı (Nu), basınç düşümü (ΔP) ve Darcy sürtünme faktörü (f) üzerindeki etkileri incelenmiştir. Sayısal çalışmadan elde edilen sonuçlar ilgili parametreler dikkate alınarak grafiksel olarak gösterilmiş ve detaylı bir şekilde tartışılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre ısı taşınım katsayısı h, Re sayısı ve nanopartikül hacimsel konsantrasyonu ile birlikte artmaktadır. Isı taşınım katsayısındaki maksimum artış miktarı nanopartikül hacimsel konsantrasyonun %2.0 ve Re=100 değerinde Al2O3/su nanoakışkanı için gerçekleşmiş olup yüzdelik artış miktarı 5.40 olarak hesaplanmıştır. Saf suya nanopartikül ilavesi ısı taşınım katsayısı h değerini arttırmaktadır. Bunla birlikte saf suya nanopartikül ilavesi basınç düşümü ΔP'yi, arttırırken f Darcy sürtünme faktörü bundan etkilenmemiştir.
Özet (Çeviri)
In the present study, laminar (100<Re<500) convective heat transfer characteristics of various type of nanofluids (SiO2/water, ZnO/water, TiO2/water, Al2O3/water, Cu/water) flow were investigated numerically under the constant heat flux (100 W/m2) in sudden expansion channel. Numerical computations were performed for different nanoparticule volume fractions (0.5% 1.0%, 1.5% and 2.0%). The flow is assumpted as uniform at the channel inlet and the computations were made for the fully developed flow conditions. In the numerical study, ANSYS Fluent code that can analyze based on the Finite Volume Method (FEM) was used for solving the governing equations (continuity, energy and momentum) related the considered problem. The effects of Re number and nanoparticule volume fractions on the convective heat transfer coefficient (h), Nu nember, pressure drop and Darcy friction factor were investigated. The results obtained by numerical study were presented as graphically taking into consideration the relevant parameters and examined in detail. Based on the obtained results, the convective heat transfer coefficient h increases with the increase of Re number and nanoparticule volume fractions. The maximum enhancement of the h value was observed for the 2.0% nanoparticule volume fractions at Re=100 for Al2O3/water nanofluid as about 5.40 percent. Nanoparticle addition to pure water provides convective heat transfer coefficient enhancement. Furthermore, although the nanoparticle addition to pure water increases pressure drop of flow, the Darcy friction factor was not affected from it.
Benzer Tezler
- Numerical investigation of dimensional influences for pressure drop and heat transfer augmentation in microchannels
Mikrokanallarda boyutsal etkilerin, ısı transferi artırımına ve basınç düşüşüne olan etkisinin sayısal incelenmesi
DOĞUKAN ARSLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE FİLİZ BAYTAŞ
DOÇ. DR. MUSTAFA FAZIL SERİNCAN
- Çift ve tek yanlı düzlemsel anigenişlemeli kanallarda türbülanslı akışın sayısal hesaplanması
Numerical computation of turbulent flow in single- and double-sided planar sudden expansions in channels
MELİKŞAH KANDİLCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Makine MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAHİR KARASU
- Ödünçleme süreci ve dilbilimsel görünümleri: Türkçe ve Yunanca ödünçlemeler
Process of borrowing and linguistic aspects: Turkish and Greek loan-words
EVANGELİA ACHLADİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Türk Dili ve EdebiyatıAnkara ÜniversitesiTürkçenin Eğitimi ve Öğretimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İCLAL ERGENÇ
- Burdur ili mermer sektörünün kurumsal ve ekonomik yapısı
İnstitutional and economic structure of marble sector in burdur
AHMET SARITAŞ