BORULARDA DÖNEN AKIŞTA YÜKSEK VİSKOZİTELİ NANOAKIŞKANIN ISI TRANSFERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: FURKAN ERMAN KAN

Danışman: Mehmet Emin Arıcı

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Isı taşınım problemleri ile ilgili araştırmalar, ısı taşınım katsayısının belirlenmesi ve artırılması amacıyla yapılmaktadır ve bunların ısı transferi katsayısının artırılması amacına yönelik olanları ısı transferini iyileştirme olarak bilinmektedir. Bilinen klasik iyileştirme teknikleri üzerindeki çalışmalar on yıllar önce başlamış ve halen devam etmektedir. Akışkana nanoparçacık ilavesi ile ısı transferinin iyileştirilmesi daha yakın geçmişte başlamış ve yeni bir teknik olarak kabul edilmiştir. Bu tez, söz konusu olan bu iki tekniğin birlikte ele alındığı çalışmadır. Akışın döndürülmesi ve yağ akışkana Al2O3 parçacığı ilavesi sırasıyla klasik teknik ve nanoakışkanlaştırma olarak uygulanan işlemlerdir. Çalışmanın özgünlüğü, klasik bir iyileştirme tekniği ile nanoparçacık ilavesi uygulamasının üstünlüklerinden yararlanılmasıdır. Çalışma sayısal ve deneysel olarak yürütüldü ve sayısal çalışmada boru içerisinde dönmeli akış ve ısı transferi problemi ANSYS FLUENT yazılımı ile çözüldü. Çalışma kapsamında bazı geometrik büyüklükler, hidrodinamik değişkenler ve fiziksel özellikler parametre olarak seçildi. Çalışma bulguları, ısı transferindeki iyileşme ve basınç kaybındaki artışın akış döndürücü elamanın kanatçık geometrisine ve parçacık kütle oranına bağlı olduğunu göstermektedir. En uygun performans 4 kanatçıklı durumda, l* = 0,75r0 kanatçık boyu, 90o burulma açısında, sayısal olarak Re = 800, Pr =400 ve deneysel olarak ise Pe = 105) değerlerinde olduğu görüldü.