Dalgalı trapez plakalı ısı eşanjörü içindeki nanoakışkanların akış ve ısı transfer karakteristiklerinin incelenmesi

Elif Öğüt; Seda Dilki

doi:10.24012/dumf.434058

Dalgalı trapez plakalı ısı eşanjörü içindeki nanoakışkanların akış ve ısı transfer karakteristiklerinin incelenmesi

Öz

Bu çalışmada, dalgalı trapez şeklindeki plakalı ısı eşanjör içindeki su bazlı nanoakışkanın tam gelişmiş türbülanslı akış ve ısı transferi davranışları sayısal olarak incelenmiştir. Analizlerde sabit ısı akısı altında (6kW/m²), farklı hacim oranlarında (f=%0-%4) ve çapı d=20nm olan SiO₂ nanopartiküllerin etkileri incelenmiştir. Trapez şeklindeki kanalın geometrik parametreleri; trapezin yüksekliği e=5 mm, trapezin vida adım uzunluğu Pe=12 mm, trapezin genişliği w=3mm olarak ele alınmıştır. Yönetici denklemler Ansys Fluent programı ile çözülmüştür.

Çalışmada SiO₂nanoakışkanının ısı ve akış alanları üzerindeki etkileri incelenmiş olup, ısı transferi nanopartikül hacim oranıyla birlikte artmaktadır. Zorlanmış bir konveksiyonda baz akışkan olarak su kullanılması ile nanoakışkan kullanılması kıyaslandığında, nanoakışkanın 20 nm çapında, % 4 nanopartikül hacimsel oranında, Reynolds sayısı 20000 için ortalama Nusselt sayısında % 18'lik bir artış olmaktadır,ancak basınç düşümü 2.5 katı artmaktadır.Nanoakışkanın ısı transferini iyileştirmesine karşılık basınç düşümündeki artış,kabul edilebilir değer aralığındadır. Nanoakışkanların trapez kanalda kullanımıyla sistemlerin termal performansı artmakta ve daha kompakt ısı eşanjörlerin gelişimine katkı sağlamaktadır.

Anahtar Kelimeler

Isı eşanjörü,dalgalı trapez plaka,nanoakışkan,; ısı transferi,CFD

Kaynakça

A.M. Abed, M.A. Alghoul, K. Sopian, H.A. Mohammed, Hasan sh. Majdi, Ali Najah Al-Shamani, Design characteristics of corrugated trapezoidal plate heat exchangers using nanofluids, Chemical Engineering and Processing 87, 88 – 103, 2015.
A.K. Tiwari, P. Ghosh, J. Sarkar, H. Dahiya, J. Parekh, Numerical investigation of heat transfer and fluid flow in plate heat exchanger using nanofluids, Int. J. Therm. Sci. 85, 93 – 103, 2014.
Choi, S.U.S., Enhancing thermal conductivity of fluids with nanoparticles, Develop. Appl. Non Newtonian Flows, 99 – 106, 1995.
G. Tanda, Heat transfer in rectangular channels with transverse and V-shaped broken ribs, Int. J. Heat Mass Transfer 47, 229 – 243, 2007.
H.G. Kwon, S.D. Hwang, H.H. Cho, Flow and heat/mass transfer in a wavy duct with various corrugation angles in two dimensional flow regimes, Heat Mass Transfer 45, 157 – 165, 2008.
H. Heidary, M. Kermani, Effect of nano-particles on forced convection in sinusoidal-wall channel, Int. Commun. Heat Mass Transfer 37, 1520 – 1527, 2010.
H. Heidary, M. Kermani, Heat transfer enhancement in a channel with block (s) effect and utilizing nano-fluid, Int. J. Therm. Sci. 57, 163 – 171, 2012.
H. Mohammed, A.M. Abed, M.Wahid, The effects of geometrical parameters of a corrugated channel with in out-of-phase arrangement, Int. Commun. Heat Mass Transfer 40, 47 – 57, 2013.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

-

Bölüm

Konferans Bildirisi

Yazarlar

Elif Öğüt ^*
Türkiye

Seda Dilki

Yayımlanma Tarihi

29 Eylül 2019

Gönderilme Tarihi

14 Haziran 2018

Kabul Tarihi

12 Kasım 2018

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2019 Cilt: 10 Sayı: 3

DOI

https://doi.org/10.24012/dumf.434058

IZ

https://izlik.org/JA24WX95JT

Kaynak Göster

RIS / Bibtex

APA

Öğüt, E., & Dilki, S. (2019). Dalgalı trapez plakalı ısı eşanjörü içindeki nanoakışkanların akış ve ısı transfer karakteristiklerinin incelenmesi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 10(3), 933-943. https://doi.org/10.24012/dumf.434058

AMA

1.Öğüt E, Dilki S. Dalgalı trapez plakalı ısı eşanjörü içindeki nanoakışkanların akış ve ısı transfer karakteristiklerinin incelenmesi. DÜMF MD. 2019;10(3):933-943. doi:10.24012/dumf.434058

Chicago

Öğüt, Elif, ve Seda Dilki. 2019. “Dalgalı trapez plakalı ısı eşanjörü içindeki nanoakışkanların akış ve ısı transfer karakteristiklerinin incelenmesi”. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 10 (3): 933-43. https://doi.org/10.24012/dumf.434058.

EndNote

Öğüt E, Dilki S (01 Eylül 2019) Dalgalı trapez plakalı ısı eşanjörü içindeki nanoakışkanların akış ve ısı transfer karakteristiklerinin incelenmesi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 10 3 933–943.

IEEE

[1]E. Öğüt ve S. Dilki, “Dalgalı trapez plakalı ısı eşanjörü içindeki nanoakışkanların akış ve ısı transfer karakteristiklerinin incelenmesi”, DÜMF MD, c. 10, sy 3, ss. 933–943, Eyl. 2019, doi: 10.24012/dumf.434058.

ISNAD

Öğüt, Elif - Dilki, Seda. “Dalgalı trapez plakalı ısı eşanjörü içindeki nanoakışkanların akış ve ısı transfer karakteristiklerinin incelenmesi”. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 10/3 (01 Eylül 2019): 933-943. https://doi.org/10.24012/dumf.434058.

JAMA

1.Öğüt E, Dilki S. Dalgalı trapez plakalı ısı eşanjörü içindeki nanoakışkanların akış ve ısı transfer karakteristiklerinin incelenmesi. DÜMF MD. 2019;10:933–943.

MLA

Öğüt, Elif, ve Seda Dilki. “Dalgalı trapez plakalı ısı eşanjörü içindeki nanoakışkanların akış ve ısı transfer karakteristiklerinin incelenmesi”. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, c. 10, sy 3, Eylül 2019, ss. 933-4, doi:10.24012/dumf.434058.

Vancouver

1.Elif Öğüt, Seda Dilki. Dalgalı trapez plakalı ısı eşanjörü içindeki nanoakışkanların akış ve ısı transfer karakteristiklerinin incelenmesi. DÜMF MD. 01 Eylül 2019;10(3):933-4. doi:10.24012/dumf.434058

Cited By

Prototype Design of Solar Collector Hybrid Heating System and Testing of Triethylene Glycol Nanofluid

Türk Doğa ve Fen Dergisi

https://doi.org/10.46810/tdfd.1184478

Bir süt fabrikasında süt tozu üretimi proses ihtiyacı için ısı eşanjörü tasarımı ve HAD analizi

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1038048