TY  - JOUR
T1  - Mikrokanallı ısı alıcıda SiO2-su nanoakışkanının karma taşınım özelliklerinin deneysel olarak incelenmesi
AU  - Ateş, İbrahim
AU  - Şahin, Bayram
AU  - Özer, Rahim Aytuğ
AU  - Manay, Eyüphan
PY  - 2019
DA  - March
DO  - 10.24012/dumf.472854
JF  - Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi
JO  - DUJE
PB  - Dicle Üniversitesi
WT  - DergiPark
SN  - 1309-8640
SP  - 169
EP  - 180
VL  - 10
IS  - 1
LA  - tr
AB  - Mikroüretim teknolojilerindeki gelişmeler fonksiyonelliği arttırılmış daha küçükcihaz ve sistemlerin üretimine olanak sağlamıştır. Günden güne minyatürleşen vedaha karmaşık hale gelen elektronik sistemlerde yeterli soğutma yüzeyininolmaması cihazların çalışması sırasında açığa çıkan ısının geleneksel ısılyönetim metodlarıyla sistemden uzaklaştırılmasını imkansız hale getirmiştir. Budurum, araştırmacıları etkin ısı transfer artırımı sağlamak için farklımetodlar geliştirmeye zorlamıştır. Temel soğutucu akışkan içerisine nanobüyüklükteki parçacıkların süspanse edilmesiyle elde edilen nanoakışkankullanımı bu konuda çalışan araştırmacıların ilgisini çekmiştir. Bu deneyselçalışmada, farklı kanal genişliğine (400µm ve 500µm) sahip dikdörtgen kesitlimikrokanallar kullanılarak oluşturulan çoklu mikrokanallı ısı alıcıların ısıtransfer karaktersitikleri sunulmuştur. Soğutucu akışkan olarak saf su ve %1hacimsel konsantrasyona sahip SiO2-saf su nanoakışkanıkullanılmıştır. Nanoakışkanların sentezlenmesinde 10nm boyutundaki SiO2nanopartikülleri kullanılmıştır ve iki adım metodu uygulanmıştır. Deneylersabit yüzey ısı akısı sınır şartında gerçekleştirilmiş olup taşınımmekanizmasında karma taşınım etkilerini inceleyebilmek için Reynolds sayısı20-110 aralığında tutulmuştur. Deneysel verilere göre, %1 hacimsel orandananoakışkan kullanımı saf suya göre Nusselt sayısını 400 µm genişliliğindemikrokanallara sahip ısı alıcıda %22 arttırırken bu değer 500 µm’likgenişlikteki mikrokanallı ısı alıcıda %16 olarak hesaplanmıştır.
KW  - SiO2-su nanoakışkan
KW  - karma taşınım
KW  - mikrokanallı ısı alıcı
KW  - ısı transfer artırımı
CR  - Chabi, A.R., Peyghambarzadeh, S.M., Hashemabadi, S.H. ve Salimi, M., (2017). Local convective heat transfer coefficient and friction factor of CuO/water nanofluid in a microchannel heat sink, Heat and Mass Transfer, 53, 2, 661-671.
CR  - Choi, S.U.S. ve Eastman, J.A., (1995). Enhancing thermal conductivity of fluids with nanoparticles, Proceedings, ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition, 99-105, San Francisco.
CR  - Dang, T. ve Teng, J-T., (2011). The effects of configurations on the performance of microchannel counter-low heat exchangers-An experimental study, Applied Thermal Engineering, 31, 17-18, 3946-3955.
CR  - Domongues, G., Volz, S., Joulain, K. ve Greffet, J.J., (2005). Heat transfer between two nanoparticles through near field interaction, Physical Review Letters, 94, 8, 085901.
CR  - Feng, Z-Z. ve Li, W., (2013). Laminar mixed convection of large-Prandtl-number in-tube nanofluid flow, Part I: Experimental study, International Journal of Heat and Mass Transfer, 65, 919-927.
CR  - Hwang, Y.J., Ahn, Y.C, Shin, H.S., Lee, C.G., Kim, G.T., Park, H.S. ve Lee, J.K., (2006). Investigation on characteristics of thermal conductivity enhancement of nanofluids. Current Applied Physics, 6, 6, 1068-1071.
CR  - Izadi, M., Shahmardan, M.M. ve Behzadmehr, A., (2013). Richardson number ratio effect on laminar mixed convection of a nanofluid flow in an annulus, International Journal for Computational Methods in Engineering Science and Mechanics, 14, 4, 304-316.
CR  - Malvandi, A. Ve Ganji, D.D., (2014). Mixed convective heat transfer of water/alümina nanofluid inside a vertical microchannel, Powder Technology, 263, 37-44.
CR  - Manay, E., Sahin, B., Yilmaz M. ve Gelis, K., (2012). Thermal performance analysis of nanofluids in microchannel heat sinks, WASET International Journal of Mechanical and Mechatronics Engineering, 6, 7, 1130-1135.Manay, E. ve Sahin, B., (2017). Heat transfer and pressure drop of nanofluids in a microchannel heat sink, Heat Transfer Engineering, 38, 5, 510-522.
CR  - Mirmasoumi, S. ve Behzadmehr, A., (2008). Numerical study of laminar mixed convection of a nanofluid in a horizontal tube using two-phase mixture model, Applied Thermal Engineering, 28, 7, 717-727.
CR  - Mokarani, O., Bourouga, B., Catelain, C. ve Peerhossaini, H., (2009). Fluid flow and convective heat transfer in flat microchannels, International Journal of Heat and Mass Transfer, 52, 5-6, 1337-1352.
CR  - Prasher, R., Phelan, P.E. ve Bhattacharya, P., (2006). Effect of aggregation kinetics on the thermal conductivity of nanoscale colloidal solutions (nanofluid), Nano Letters, 6, 7, 1529-1534.
CR  - Sahin, B., Gedik, G., Manay, E. ve Karagoz, S., (2013). Experimental investigation of heat transfer and pressure drop characteristics of Al2O3–water nanofluid. Experimental Thermal and Fluid Science, 50, 21–28.
CR  - Sahin, B., Manay, E. ve Akyürek, E. F., (2015). An experimental study on heat transfer and pressure drop of CuO–water nanofluid, Journal of Nanomaterials, 2015, 1-10.
CR  - Shannon, R.L. ve Depew, C.A., (1969). Forced laminar flow convection in a horizontal tube with variable viscosity and free-convection effects, Journal of Heat Transfer, 91, 2, 251-258.
CR  - Singh, H. ve Randhawa, H.S., (2015). Numerically study on heat transfer performance of microchannels heat sink with different shape by using n-octane, International Journal for Innovative Research in Science & Technology, 1, 10, 63-67.
CR  - Tang, H.H., Li, Z., He, Y.L. ve Tao, W.Q., (2007). Experimental study of compressibility, roughness and rarefaction influences on microchannel flow, International Journal of Heat and Mass Transfer, 50, 11-12, 2282-2295.
CR  - Yang, C., Peng, K., Nakayama, A. ve Qiu T., (2016). Forced convective transport of alümina-water nanofluid in micro-channels subject to constant heat flux, Chemical Engineering Science, 152, 311-322.
CR  - Yu, W., Xie, H., Chen, L. ve Li, Y., (2009). Investigation of thermal conductivity and viscosity of ethylene glycol based ZnO nanofluid, Thermochimica Acta, 491, 1-2, 92-96.
CR  - Zanchini, E., (2008). Mixed convection with variable viscosity in a vertical annulus with uniform wall temperatures. International Journal of Heat and Mass Transfer, 51, 1-2, 30-40.
CR  - Zhang, X., Gu, H. ve Fujii, M., (2007). Effective thermal conductivity and thermal diffusivity of nanofluids containing spherical and cylindrical nanoparticles, Experimental Thermal and Fluid Science, 31, 6, 593-599.
UR  - https://doi.org/10.24012/dumf.472854
L1  - https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/667711
ER  -