İyonık sıvı bazlı nanoakışkanların (İyonanoakışkan) manyeik alan altındaki akış ve ısı transferi davranışlarının sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of flow and heat transfer behaviors of ionic liquid based nanofluids (Ionanofluids) under magnetic field
- Tez No: 754502
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ENGİN GEDİK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD), Laminer akış, Manyetik alanlar, Manyetohidrodinamik, Nanoakışkanlar, Zorlanmış taşınım, Computational fluid dynamics (HAD), Laminar flow, Magnetic fields, Magnetohydrodynamic, Nanofluids, Forced convection
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
İyonanoakışkanlar, yüksek sıcaklıktaki termal kararlılıklarının yanı sıra kirletici olmayan özellikleri nedeniyle termal enerji sistemlerinde yeni bir nanoteknoloji tabanlı ısı transfer sıvısı olarak sınıflandırılmıştır. Bu çalışmada, iyonanoakışkanların sabit manyetik alan varlığında ve yokluğunda akış ve taşınımla gerçekleşen ısı transfer özelliklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, çalışma kapsamında dairesel kesitli bir kanalda farklı kütle konsantrasyonlarında (%1-15) Fe3O4 nanopartikül ile saf su-[C2mim][CH3SO3] (1-Etil-3-metilimidazolyum Metan sülfonat) iyonik sıvı karışımının akış ve ısı transferi karakteristikleri sabit manyetik alan etkisi altında sayısal olarak incelenmiştir. Akış ve ısı transferinin temel denklemlerini laminer akış (500 < Re <2000) şartlarında ve sabit manyetik alan (B0 = 0, 0.5, 1, 1.5 T) etkisi altında çözmek için Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiğine (HAD) dayalı çözümleme yapabilenv ANSYS Fluent 2020 R2 kodu kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre; İyonanoakışka sabit manyetik alan uygulandığı durumda manyetik alanın uygulanmadığı duruma göre daha yüksek ısı transfer artışı elde edilmiştir. %1,0wt ve %15wt kütlesel nanopartikül konsantrasyonuna sahip iyonanoakışkan sabit manyetik alan uygulandığı durumda manyetik alanın uygulanmadığı duruma göre sırasıyla %5 ve %16 oranlarında artış elde edilmiştir. Bununla birlikte manyetik alanın uygulanması yüksek basınç düşüşlerine neden olmuştur. Manyetik alanın şiddeti ve nanopartikülün kütle konsantrasyonu arttıkça performans değerlendirme kriteri değerlerinin (PDK) azaldığı görülmüştür. Ayrıca iyonanoakışkanların en yüksek PDK değeri %4 olarak manyetik alan uygulanmadığı durumda tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Ionanofluids (INFs) are a recent class of nanotechnology-based heat transfer fluids. INFs are of great interest in thermal energy systems due to their thermal stability at high temperature as well as their non-polluting properties. In this context, in the present study, it is aimed to examine the flow and convection heat transfer characteristics of INFs in the presence and absence of magnetic field. For this propose, forced convection heat transfer of water-[C2mim][CH3SO3] (1-Ethyl-3- methylimidazolium Methane sulfonate) ionic liquid mixture with Fe3O4 nanoparticles of different mass concentrations (i.e. 1–15 %wt.) in a straight pipe under constant magnetic field effect has been investigated numerically. Governing equations of flow and heat transfer has been solved using a Computational Fluid Dynamics (CFD) method based ANSYS Fluent 2020 R2. Analysis were performed under laminar flowvii regime (500 < Re < 2000) and constant heat flux was applied externally on the part of pipe surface. Some pertinent parameters effects such as Reynolds number, mass concentration of nanoparticle (1-15%wt.), constant magnetic field (B0 = 0, 0.5, 1, 1.5 T) on the convective heat transfer are examined. According to the results obtained;. The forced convection of INFs effected by constant magnetic field shows higher heat transfer enhancement compared to the absence of a magnetic field for all mass concentration of nanoparticle. The constant magnetic fieldoffers 5% and 16% convective heat transfer enhancement compared to the absence of a magnetic field for 1%wt and 15%wt mass concentration of nanoparticle, respectively. On the other hand, Constant magnetic field generally causes higher pressure drops. Yet, Increase of magnetic field intensity as well as mass concentration of nanoparticle results in the performance evaluation criteria (PEC) decrement. The absence of magnetic field resulted in the highest values PEC %4 in the studied INFs.
Benzer Tezler
- Çeşitli gıda örneklerindeki zearalenonun iyonik sıvı bazlı dispersif sıvı-sıvı mikroekstraksiyonu ile zenginleştirilerek HPLC ile tayini
Preconcentration of zearalenone in various foods with ionic liquid based dispersive liquid-liquid microextraction and HPLC determination
GÖZDE IŞIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
KimyaDokuz Eylül ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERAP SEYHAN BOZKURT
- Color removal from the textile industry effluent with the ionic liquid based chitosan sorbent
İyonik sıvı bazlı kitosan sorbenti ile tekstil endüstrisi atıksularından renk giderimi
AHMET ŞENGÜLEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Çevre MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURDAN BÜYÜKKAMACI
- The development of bifacial dye sensitized solar cells based on binary ionic liquid electrolyte
İki bileşenli iyonik sivi elektrolit bazlı çift yönlü çalişabilen boya uyarımlı güneş gözelerinin geliştirilmesi
MUSTAFA BURAK COŞAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET MACİT ÖZENBAŞ
- Oleik asidin pirolidonyum bazlı iyonik sıvılar katalizörlüğünde mikrodalga destekli esterleştirilmesiyle biyodizel üretimi
Biodiesel production by microwave assisted esterification of oleic acid used by pyrolidonium based ionic liquids catalyst
AYNUR CİNDİOĞLU
- Karbon dioksit gazının iyonik sıvı- CO2 tutan organik sıvı hibrit çözücülere absorpsiyonunun kinetiği
The absorption kinetics of CO2 into ionic liquid- CO2 binding organic liquid hybrid solvents
ÖZGE YÜKSEL ORHAN
Doktora
Türkçe
2014
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDOĞAN ALPER