Yatay bir boruda manyetik alan uygulanan nanoakışkanın ısıl performansa etkisi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İnönü Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği (Dr), Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: HAMZA ERTÜRK
Danışman: Tarkan Koca
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Enerji, en kısa tabirle iş yapabilme yeteneği olarak tanımlanır. Evren büyük bir enerji patlaması ile meydana gelmiştir ve günümüzde yaşamın devam etmesi enerjinin varlığı ile mümkündür. Günümüzde dünya nüfusunun 8 milyarı geçtiği düşünülmektedir. Geçmişten bugüne kadar enerji kaynaklarının bilinçsiz kullanımı, teknolojik sistemlerin verimlerinin düşük olması ve nüfusun artması ile paralel enerji kaynakları hızla tükenmektedir. Bundan dolayı bilim insanları her geçen gün mevcut enerji sistemlerinin verimliliğini artırmak için araştırmalar yapmaktadır. Isı transferi sistemlerinin verimliliğinin geliştirilmesi yapılan araştırmalarda önem arz etmektedir. Sistemlerdeki ısı transfer oranının artması ile kullanılacak olan enerjinin azalması istenmektedir. Isıl sistemlerde temel akışkan olarak genellikle yağ, su veya etilen glikol kullanılmaktadır ve bu akışkanların ısıl performansları belirli bir seviyeye kadar çıkmaktadır. Isı transfer oranını iyileştirmek için birçok çalışma yapılmaktadır. Nanoakışkanlar, bu alanda yapılan çalışmaların başında gelmektedir. Isı transfer sistemlerinde nanoakışkanlar kullanılarak ısı taşınımını artırmak hedeflenmektedir. Farklı tip nanoakışkanlar kullanılarak ısıl performansa olan etkisi araştırılmaktadır. Bu deneysel çalışmada sabit ısı akısı altında, manyetik alan uygulanan demir oksit-su manyetik nanoakışkanının ısıl performansı incelenmiştir. Toplamda dört farklı akışkan türünün (saf su, %0.5 demir oksit-su nanoakışkanı, %1.0 demir oksit-su nanoakışkanı, %1.5 demir oksit-su nanoakışkanı), iki farklı akış debisi (10x10-5 m3/s ve 13x10-5 m3/s), iki farklı sabit ısı akısı (25000 W/m2 ve 50000 W/m2) altında önce manyetik alan etkisi olmadan ve daha sonrasında manyetik alan etkisinde ısıl performansları incelenmiştir. Toplamda 28 farklı deney gerçekleştirilmiştir. Her bir deney iki kez tekrarlanarak sonuçlar kontrol edilmiştir. Deneyler esnasında akışkanların giriş sıcaklığı ve dış ortam sıcaklığı mümkün olduğunca eşit tutulmaya özen gösterilmiştir. Deney verilerine göre elde edilen ısıl performans sonuçları şunlardır; %1.5 demir oksit-su nanoakışkanının Nusselt sayısı saf suya göre, 25000 W/m2 ısı akısında Re=4350'de %38, 25000 W/m2 ısı akısında Re=5750'de %40.3, 50000 W/m2 ısı akısında Re=4350'de %40, 50000 W/m2 ısı akısında Re=5750'de %44'e varan artış göstermiştir.