MoO3 /PAG ve ZnO/PAG Nanoyağlayıcılarının Soğutma Sisteminin Performans Parametrelerine Etkilerinin Belirlenmesi

Mustafa Akkaya

doi:10.17798/bitlisfen.857657

MoO3 /PAG ve ZnO/PAG Nanoyağlayıcılarının Soğutma Sisteminin Performans Parametrelerine Etkilerinin Belirlenmesi

Abstract

Isıtma ve soğutma makinelerinde sistem performansının iyileştirilmesine yönelik çalışmalar son yıllarda popüler bir hâl almıştır. Bu deneysel çalışma ile buhar sıkıştırmalı soğutma çevrimindeki kompresöre müdahale edilerek enerji verimliliği sağlanmak amaçlanmıştır. Soğutma sistemi elemanlarından kompresör içerisinde çalışma akışkanı olarak kullanılan poliol ester (POE) yağının yerine nanoyağlayıcıdan yararlanılmıştır. Nanoyağlayıcı hazırlarken baz sıvısı olarak tam sentetik ve polialkalen glikol (PAG) yağı kullanılmıştır. Baz sıvısı içerisine farklı kütle fraksiyonlarında çinko oksit (ZnO) ve molibden tri-oksit (MoO3) nanoparçacıkları eklenmiştir. Nanoyağlayıcıdaki topaklanmaları engellemek amacıyla yüzey aktif malzeme olarak Triton X-100 (TX-100) kullanılmıştır. Nanoyağlayıcıda ZnO ve MoO3 nanopartikülleri %1,0 ve %1,5 kütle fraksiyonlarında, TX-100 yüzey aktif malzemesi de ağırlıkça %0,5 ve %1,0 oranlarında baz sıvısına dahil edilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda soğutma sisteminin performansı değerlendirilmiştir. En iyi sonuç; baz sıvısı PAG yağı, %1,5 kütle fraksiyonunda ZnO nanoparçacıkları ve ağırlıkça %0,5 oranında TX-100 yüzey aktif malzemesi ile hazırlanan nanoyağlayıcının kompresör yağı olarak kullanılması sonucunda elde edilmiştir. Hazırlanan bu nanoyağlayıcının kompresör yağı olarak kullanılması sonucunda, soğutma tesir katsayısı (STK) 4,65 olarak hesaplanmıştır.

Keywords

References

Bozkurt A.U. 2008. Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Enerji Verimliliği Açısından Değerlendirilmesi. Yüksek Lisans Tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, İzmir.
Yamankaradeniz R., Horoz İ., Coşkun S., Kaynaklı Ö., Yamankaradeniz N. 2012. İklimlendirme Esasları ve Uygulamaları. Dora Basım ve Yayın Ltd. Şti, Bursa, 1-602.
Kumar R., Singh, D.K., Chander S. 2020. An Experimental Approach to Study Thermal and Tribology Behavior of LPG Refrigerant and MO Lubricant Appended with ZnO Nanoparticles in Domestic Refrigeration Cycle. Heat and Mass Transfer, 56 (7): 2303-2311.
Pil Jang S., Choi S. U. 2007. Effects of Various Parameters on Nanofluid Thermal Conductivity. Journal of Heat Transfer, 129 (5): 617-623.
Çi̇ftçi̇ E. 2020. AlN/Saf Su Nanoakışkanının Isı Borusu Performans Parametreleri Üzerindeki Etkilerinin Deneysel Olarak Araştırılması. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 8 (4): 858-871.
Sözen A., Variyenli H.I., Özdemir M.B., Gürü M. 2017. Upgrading the Thermal Performance of Parallel and Cross-flow Concentric Tube Heat Exchangers Using MgO Nanofluid. Heat Transfer Research, 48: 419-434.
Yu W., Xie H., Chen L., Li Y. 2009. Investigation of Thermal Conductivity and Viscosity of Ethylene Glycol Based ZnO Nanofluid. Thermochimica Acta, 491 (1-2): 92-96.
Lee G.J., Kim C.K., Lee M.K., Rhee C.K., Kim S., Kim C. 2012. Thermal Conductivity Enhancement of ZnO Nanofluid Using a One-step Physical Method. Thermochimica Acta, 542: 24-27.

Goodarzi M., Toghraie D., Reiszadeh M., Afrand M. 2019. Experimental Evaluation of Dynamic Viscosity of ZnO–MWCNTs/Engine Oil Hybrid Nanolubricant Based on Changes in Temperature and Concentration. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 136 (2): 513-525.
Senthilkumar A., Sahaluddeen P.M., Noushad M.N., Musthafa E.M. 2020. Experimental Investigation of ZnO/SiO2 Hybrid Nano-lubricant in R600a Vapour Compression Refrigeration System. Materials Today: (Proceedings), Doi: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.10.180.
Subhedar D.G., Patel J.Z., Ramani B.M. 2020. Experimental Studies on Vapour Compression Refrigeration System Using Al2O3/Mineral oil Nano-lubricant. Australian Journal of Mechanical Engineering, 1-6.
Deokar P.S., Cremaschi L. 2020. Effect of Nanoparticle Additives on the Refrigerant and Lubricant Mixtures Heat Transfer Coefficient During in-tube Single-Phase Heating and Two-Phase Flow Boiling. International Journal of Refrigeration, 110: 142-152.
Akkaya M., Menlik T., Sözen A., Gürü M. 2020. Experimental Investigation of Nanolubricant Usage in A Cooling System at Different Nanoparticle Concentrations. Heat Transfer Research, 51 (10): 949-965.
Sun J., Meng Y., Zhang B. 2021. Tribological Behaviors and Lubrication Mechanism of Water-based MoO3 Nanofluid during Cold Rolling Process. Journal of Manufacturing Processes, 61: 518-526.
Muhammad W., Ullah N., Haroon M., Abbasi B.H. 2019. Optical, Morphological and Biological Analysis of Zinc Oxide Nanoparticles (ZnO NPs) Using Papaver Somniferum L. RSC Advances, 9 (51): 29541-29548.
Bin L., Daheng Y., Jiuju C., Xiaolei Y., Qinggang M. 2011. Sonochemical Preparation and Characterization of MoO3 and MoS2 Nanoparticles. In: MSIE, IEEE: 1083-1086.
Embraco F.F. 2021. 8.5 HBK. https://www.cantas.com/urun/embraco-ff-85-hbk/ (Erişim Tarihi: 06.01.2021).
Holman J.P. 2001. Experimental methods for engineers (7th edition). New York: McGraw-Hill.
Cengel Y.A., Boles M.A. 2007. Thermodynamics: An Engineering Approach 6th Editon (SI Units). The McGraw-Hill Companies, Inc., New York.
Akbarzadeh S., Farhadi M., Sedighi K., Ebrahimi M. 2014. Experimental Investigation on the Thermal Conductivity and Viscosity of ZnO Nanofluid and Development of New Correlations. Transp Phenom Nano Micro Scales, 2 (2): 149-160.
Ezırmık K.V., Ürgen M. 2010. MoN-Ag Nanokompozit Kaplamaların Tribolojik Özellikleri. ITU Journal Series D: Engineering, 9 (2).
Akkaya M., Menli̇k T., Sözen A. 2021. Performance Enhancement of a Vapor Compression Cooling System: An Application of POE/Al2O3. Politeknik Dergisi, (Erken Görünüm). Doi: https://doi.org/10.2339/politeknik.679563.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Authors

Mustafa Akkaya ^*
0000-0002-8690-921X
Türkiye

Publication Date

June 7, 2021

Submission Date

January 10, 2021

Acceptance Date

April 30, 2021

Published in Issue

Year 2021 Volume: 10 Number: 2

DOI

https://doi.org/10.17798/bitlisfen.857657

IZ

https://izlik.org/JA25PF73MM

Cite

RIS / Bibtex

APA

Akkaya, M. (2021). MoO3 /PAG ve ZnO/PAG Nanoyağlayıcılarının Soğutma Sisteminin Performans Parametrelerine Etkilerinin Belirlenmesi. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 10(2), 521-532. https://doi.org/10.17798/bitlisfen.857657

AMA

1.Akkaya M. MoO3 /PAG ve ZnO/PAG Nanoyağlayıcılarının Soğutma Sisteminin Performans Parametrelerine Etkilerinin Belirlenmesi. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2021;10(2):521-532. doi:10.17798/bitlisfen.857657

Chicago

Akkaya, Mustafa. 2021. “MoO3 PAG Ve ZnO PAG Nanoyağlayıcılarının Soğutma Sisteminin Performans Parametrelerine Etkilerinin Belirlenmesi”. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 10 (2): 521-32. https://doi.org/10.17798/bitlisfen.857657.

EndNote

Akkaya M (June 1, 2021) MoO3 /PAG ve ZnO/PAG Nanoyağlayıcılarının Soğutma Sisteminin Performans Parametrelerine Etkilerinin Belirlenmesi. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 10 2 521–532.

IEEE

[1]M. Akkaya, “MoO3 /PAG ve ZnO/PAG Nanoyağlayıcılarının Soğutma Sisteminin Performans Parametrelerine Etkilerinin Belirlenmesi”, Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, vol. 10, no. 2, pp. 521–532, June 2021, doi: 10.17798/bitlisfen.857657.

ISNAD

Akkaya, Mustafa. “MoO3 PAG Ve ZnO PAG Nanoyağlayıcılarının Soğutma Sisteminin Performans Parametrelerine Etkilerinin Belirlenmesi”. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 10/2 (June 1, 2021): 521-532. https://doi.org/10.17798/bitlisfen.857657.

JAMA

1.Akkaya M. MoO3 /PAG ve ZnO/PAG Nanoyağlayıcılarının Soğutma Sisteminin Performans Parametrelerine Etkilerinin Belirlenmesi. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2021;10:521–532.

MLA

Akkaya, Mustafa. “MoO3 PAG Ve ZnO PAG Nanoyağlayıcılarının Soğutma Sisteminin Performans Parametrelerine Etkilerinin Belirlenmesi”. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, vol. 10, no. 2, June 2021, pp. 521-32, doi:10.17798/bitlisfen.857657.

Vancouver

1.Mustafa Akkaya. MoO3 /PAG ve ZnO/PAG Nanoyağlayıcılarının Soğutma Sisteminin Performans Parametrelerine Etkilerinin Belirlenmesi. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2021 Jun. 1;10(2):521-32. doi:10.17798/bitlisfen.857657

Cited By

Usage of Graphene-Doped Tin Oxide Hybrid Nanocomposites in Compressor and Electromagnetic Modeling for Single-Phase Compressor Motor

Arabian Journal for Science and Engineering

https://doi.org/10.1007/s13369-022-07116-6