Cuo ve Zno İçeren Nanoakışkanların Termofiziksel Özelliklerinin Belirlenmesi ve Yapay Sinir Ağı İle Modellenmesi
Öz
Günlük yaşamsal döngü için gerekli bir faktör olan enerjiye talep sürekli olarak artarken enerji kaynakları da hızlı bir şekilde tükenmektedir. Bu doğrultuda mevcut enerji dönüşüm sistemlerinin yeniden gözden geçirilip var olan sınırlı enerji kaynaklarından daha çok yararlanabilmek için yeni yöntemler geliştirilmesi büyük önem taşımaktadır. Boru içi akışlarda ısı transferini artırarak enerjiyi daha faydalı bir şekilde kullanabilmek günümüzde önem arz etmektedir. Çalışmamızda, CuO ve ZnO nanopartiküllerle beraber saf su, etanol ve etilen glikol malzemeleri kullanılarak üretilen nanoakışkanlar deney düzeneğinden geçirilerek ısı iletim katsayıları (k) ve ısı taşınım katsayıları (h) belirlenmiştir. Reynolds sayısı 1600 civarında olan deneysel ölçümlerde saf suya göre ısı transferinde ZnO’ da %16.5 ve CuO’ da %13.3 değerinde ortalama iyileşme sağlanmıştır. Nanoakışkanların ısı transfer katsayılarının farklı pH değerleri ve Reynolds sayısı değerleri arasındaki ilişki gösterilmiştir. CuO ve ZnO bazlı nanoakışkanların h değerleri için yapay sinir ağı kullanılarak tahminsel modeller oluşturulmuştur. Elde edilen modellerin doğruluk oranı karşılaştırılmıştır. ZnO bazlı nanoakışkanın tahminsel modeli CuO ya göre %40 daha başarılı olduğu gösterilmiştir.
Anahtar Kelimeler
References
- Afrand, M., Nadooshan, A. A., Hassani, M., Yarmand, H., Dahari, M., (2016). Predicting the viscosity of multi-walled carbon nanotubes/water nanofluid by developing an optimal artificial neural network based on experimental data. International Communications in Heat and Mass Transfer, 77, 49-53.
- Alic, E., Das, M., Kaska, O., (2019). Heat Flux Estimation at Pool Boiling Processes with Computational Intelligence Methods. Processes,7, 293.
- Ansari, H. R., Zarei, M. J., Sabbaghi, S., and Keshavarz, P., (2018). A new comprehensive model for relative viscosity of various nanofluids using feed-forward back-propagation MLP neural networks. International Communications in Heat and Mass Transfer, 91, 158-164.
- Chang, H., Tsung, T. T., Chen, L. C., Yang, Y. C., Lin, H. M., Lin, C. K., Jwo, C. S., (2005). Nanoparticle Suspension Preparation Using the Arc Spray Nanoparticle Synthesis System Combined with Ultrasonic Vibration and Rotating Electrode, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 26, 552–558.
- Çifci H., (2014). Küresel Yüzeylerde Nanoakışkanlarda Kaynama Isı Transferinin Deneysel Olarak İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi.
- Demirpolat, A. B., Das, M., (2019). Prediction of Viscosity Values of Nanofluids at Different pH Values by Alternating Decision Tree and Multilayer Perceptron Methods. Applied Sciences, 9(7), 1288.
- Duangthongsuk, W., Wongwises, S., (2010). An experimental study on the heat transfer performance and pressure drop of TiO2-water nanofluids flowing under a turbulent flow regime, Int. J. Heat Mass Trans, 53, 334-344.
- Eastman, J. A., Choi, S. U. S., Li, S., Yu,W., Thompson, L. J., (2001). Anomalously Increased Effective Thermal Conductivity of Ethylene Glycol-Based Nanofluids Containing Copper Nanoparticles, Applied Physics Letters, 78, 718–720.
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
-
Journal Section
Research Article
Authors
Mehmet Das
0000-0002-4143-9226
Türkiye
Publication Date
March 27, 2020
Submission Date
April 17, 2019
Acceptance Date
June 25, 2019
Published in Issue
Year 2020 Volume: 11 Number: 1