Farklı Nanoakışkanlar Kullanılan Isı Borularında Termal Verimi Etkileyen Parametrelerin Taguchi Yöntemi ile Optimizasyonu
Öz
Bu çalışmada ısı değiştiricilerinde farklı tip nanoakışkanlar kullanılarak ısı borularının termal verimini etkileyen parametreler Taguchi yöntemi ile optimize edilmiştir. Deney tasarımı termal verimi etkileyen dört parametre için üç seviyede L27(3^4) ortogonal serisine göre gerçekleştirilmiştir. Deneyler %0.2-0.4-0.6 derişimlerde, Alüminyum Oksit (Al2O3), Titanyum dioksit (TiO2) ve Silisyum dioksit (SiO2) için yapılmıştır. Nanoakışkan süspansiyonlarında temel sıvısı olarak izopropil alkol kullanılmıştır. Evaporatör bölgesindeki giriş sıcaklıkları 40-60-80°C, kondenser bölgesindeki hava hızları 0.4-0.8-1.2m/s olarak belirlenmiştir. Yapılan deneyler sonucunda ısı borularının ısıl verimleri hesaplanmıştır. Varyans analizi (ANOVA) ile modelin doğruluğu test edilmiş ve optimum parametreler; nanopartikül SiO2, derişim 0.4, evaporatör giriş sıcaklığı 80°C ve kondenserdeki hava hızı 1.2m/s olarak elde edilmiştir.
Anahtar Kelimeler
Isı borusu, Nanoakışkan, Taguchi yöntemi, Termal verim
Proje Numarası
2022.F90.02.04
Kaynakça
- Ata, İ., & Acır, A. (2020). Hava akışkanlı güneş kollektöründe ısı transferi iyileştirmesine etki eden parametrelerin taguchi metodu ile optimizasyonu. Journal of Polytechnic, 23(2), 527-535. doi:10.2339/politeknik.525884
- Çangal, Ç., & Ayhan, V. (2021). Biyodizel ve EGR kullanılan bir dizel motorunda motor performansını ve NO emisyonunu etkileyen faktörlerin Taguchi yöntemi ile optimizasyonu. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 9(5), 1676-1694. doi:10.29130/dubited.700971
- Erol, E., Menlik, T., & Sözen, A. (2017, Kasım). TiO2 nanoakışkanının paralel akışlı borulu tip ısı değiştiricilerde ısıl iletkenliğe etkisi. 1st International Conference on Energy Systems Engineering, Karabük, Türkiye.
- Harun, M. A. Bin, Gunnasegaran, P. A., Sidik, N. A. C., Beriache, M., & Ghaderian, J. (2021). Experimental investigation and optimization of loop heat pipe performance with nanofluids. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 144(4), 1435-1449. doi:10.1007/s10973-020-09641-8
- Kabakuş, A. (2021). Isı alıcılarda elektrosprey soğutma analizi. (Doktora Tezi), Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum, Türkiye.
- Kabakuş, A., Yakut, K., Özakın, A. N., & Yakut, R. (2021). Experimental determination of cooling performance on heat sinks with cone-jet electrospray mode. Engineering Science and Technology, an International Journal, 24(3), 665-670. doi:10.1016/j.jestch.2020.11.004
- Kaya, H., & Ekiciler, R. (2020). Nanoakışkan kullanılan U-dönüşlü çift borulu ısı değiştiricisi akışının sayısal analizi. Selçuk-Teknik Dergisi, 19(3), 120-136.
- Minitab 21 Support. (2023). United Kingdom. https://support.minitab.com/en-us/minitab/21/help-and-how-to/statistical-modeling/anova/how-to/main-effects-plot/interpret-the-results/key-results Erişim tarihi: 03.01.2023.
- Öztürk, A., Özalp, M., & Sözen, A. (2018). Experimental investigation of an Al2O3/distilled water nanofluid used in the heat pipes of heat exchangers. Gazi University Journal of Science, 31(2), 616-626.
- Şahin, F., & Namlı, L. (2018). Nanoakışkanlarda kararlılığın ısı transferi̇nin iyi̇leşti̇rme açısından önemi̇. Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 7(2), 880-898. doi:10.28948/ngumuh.445339