Research Article

Bor Nanoparçacıklarının Doğal Taşınımla Isı Transferinde Nanoakışkan Olarak Kullanımının İncelenmesi ve Karşılaştırılması

Volume: 22 Number: 66 September 22, 2020
EN TR

Bor Nanoparçacıklarının Doğal Taşınımla Isı Transferinde Nanoakışkan Olarak Kullanımının İncelenmesi ve Karşılaştırılması

Abstract

Gelişen teknolojiyle birlikte kendine daha fazla uygulama alanı bulan ve dünya üzerindeki rezervlerin büyük bir çoğunluğu ülkemizde bulunan bor elementi aynı zamanda stratejik bir öneme de sahiptir. Bu nedenle bor elementinin ısı transferi açısından etkinliğini belirlemek amacıyla çoğu ısı transferi uygulamasında akışkan olarak kullanılan su yerine, içerisine belirli hacimsel oranlarda bor nanoparçacıkları katılan nanoakışkan kullanılmıştır. Ele alınan problem geometrisi kare kesitli olup tamamen nanoakışkan ile doludur. Bir düşey duvarından ısıtılan, diğer düşey duvarından soğutulan kapalı ortamda doğal taşınım ile gerçekleşen ısı transferi analiz edilmiştir. Bu amaçla geliştirilen ve içerisinde kaldırma kuvveti etkilerini de barındıran Boussinesq yaklaşımına göre elde edilen eşitlikler SIMPLE algoritmasına göre iteratif olarak çözülmüştür. Rayleigh sayısının 104-106 aralığında yapılan çalışmada nanoparçacık hacimsel karışım oranı ise % 0, 2 ve 4 şeklinde değişmektedir. Ana akışkan olarak kullanılan su için Prandtl sayısı 6.2 değerini almıştır. Rayleigh sayısı ve hacimsel karışım oranına bağlı olarak bor nanoparçacık için elde edilen sonuçlar, nanoparçacık olarak bakır veya alüminyum oksit kullanılması durumundakilerle karşılaştırılmıştır. Bor nanoparçacık kullanımında hacimsel karışım oranının artmasıyla ısı transferinin % 14 oranında arttığı ve ısı aktarımının diğer nanoparçacıkların kullanıldığı durumlardakinden daha yüksek olduğu gözlenmiştir.

Keywords

References

  1. [1] Choi Stephen US., ve Jeffrey A. Eastman. 1995. Enhancing thermal conductivity of fluids with nanoparticles. No. ANL/MSD/CP-84938; CONF-951135-29. Argonne National Lab., IL (United States), 1-8.
  2. [2] Tombal T.D., Özkan, Ş.G., Ünver K.İ., Osmanlıoğlu A.E. 2016. Bor bileşiklerinin özellikleri üretimi kullanımı ve nükleer reaktör teknolojisinde önemi, Bor Dergisi (2), 86-95.
  3. [3] Żyła, G., Fal, J., Traciak, J., Gizowska, M., Perkowski, K. 2016. Huge thermal conductivity enhancement in boron nitride–ethylene glycol nanofluids, Materials Chemistry and Physics, 180, 250-255.
  4. [4] Wan, Q., Jin, Y., Sun, P., Ding, Y. 2015. Tribological behaviour of a lubricant oil containing boron nitride nanoparticles, Procedia Engineering, 102, 1038-1045.
  5. [5] Han, W., Wang, L., Zhang, R., Ge, C., Ma, Z., Yang, Y., Zhang, X. 2017. Water‐dispersible boron nitride nanospheres with high thermal conductivity for heat‐transfer nanofluids, European Journal of Inorganic Chemistry, (46), 5466-5474.
  6. [6] Salles, V., Bernard, S., Chiriac, R., Miele, P. 2012. Structural and thermal properties of boron nitride nanoparticles, Journal of the European Ceramic Society, 32(9), 1867-1871.
  7. [7] Zhi, C., Xu, Y., Bando, Y., Golberg, D. 2011. Highly thermo-conductive fluid with boron nitride nanofillers, ACS nano, 5(8), 6571-6577.
  8. [8] Albanese, A., Tang, P. S., Chan, W. C. 2012. The effect of nanoparticle size, shape, and surface chemistry on biological systems, Annual Review of Biomedical Engineering, 14, 1-16.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

September 22, 2020

Submission Date

December 5, 2019

Acceptance Date

March 2, 2020

Published in Issue

Year 2020 Volume: 22 Number: 66

APA
Şahin, B. (2020). Bor Nanoparçacıklarının Doğal Taşınımla Isı Transferinde Nanoakışkan Olarak Kullanımının İncelenmesi ve Karşılaştırılması. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen Ve Mühendislik Dergisi, 22(66), 701-714. https://doi.org/10.21205/deufmd.2020226605
AMA
1.Şahin B. Bor Nanoparçacıklarının Doğal Taşınımla Isı Transferinde Nanoakışkan Olarak Kullanımının İncelenmesi ve Karşılaştırılması. DEUFMD. 2020;22(66):701-714. doi:10.21205/deufmd.2020226605
Chicago
Şahin, Birol. 2020. “Bor Nanoparçacıklarının Doğal Taşınımla Isı Transferinde Nanoakışkan Olarak Kullanımının İncelenmesi Ve Karşılaştırılması”. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen Ve Mühendislik Dergisi 22 (66): 701-14. https://doi.org/10.21205/deufmd.2020226605.
EndNote
Şahin B (September 1, 2020) Bor Nanoparçacıklarının Doğal Taşınımla Isı Transferinde Nanoakışkan Olarak Kullanımının İncelenmesi ve Karşılaştırılması. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi 22 66 701–714.
IEEE
[1]B. Şahin, “Bor Nanoparçacıklarının Doğal Taşınımla Isı Transferinde Nanoakışkan Olarak Kullanımının İncelenmesi ve Karşılaştırılması”, DEUFMD, vol. 22, no. 66, pp. 701–714, Sept. 2020, doi: 10.21205/deufmd.2020226605.
ISNAD
Şahin, Birol. “Bor Nanoparçacıklarının Doğal Taşınımla Isı Transferinde Nanoakışkan Olarak Kullanımının İncelenmesi Ve Karşılaştırılması”. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi 22/66 (September 1, 2020): 701-714. https://doi.org/10.21205/deufmd.2020226605.
JAMA
1.Şahin B. Bor Nanoparçacıklarının Doğal Taşınımla Isı Transferinde Nanoakışkan Olarak Kullanımının İncelenmesi ve Karşılaştırılması. DEUFMD. 2020;22:701–714.
MLA
Şahin, Birol. “Bor Nanoparçacıklarının Doğal Taşınımla Isı Transferinde Nanoakışkan Olarak Kullanımının İncelenmesi Ve Karşılaştırılması”. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen Ve Mühendislik Dergisi, vol. 22, no. 66, Sept. 2020, pp. 701-14, doi:10.21205/deufmd.2020226605.
Vancouver
1.Birol Şahin. Bor Nanoparçacıklarının Doğal Taşınımla Isı Transferinde Nanoakışkan Olarak Kullanımının İncelenmesi ve Karşılaştırılması. DEUFMD. 2020 Sep. 1;22(66):701-14. doi:10.21205/deufmd.2020226605

This journal is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0).

download?token=eyJhdXRoX3JvbGVzIjpbXSwiZW5kcG9pbnQiOiJmaWxlIiwicGF0aCI6IjliNTAvMDBjMi8xZmIxLzY5MjZmZDIyOGE1NzgyLjA3MzU5MTk2LnBuZyIsImV4cCI6MTc2NDE2OTMzMSwibm9uY2UiOiI2MTU1ODg1NGZlYzhkZTA1OThkNTU2NGFmYTQzYTc0YiJ9.O5b4Ex8bMlFv5797LL8VnE9YWS_X5880dfbmOp2-kc8