Parabolik Güneş Kolektörlerinde Nanoakışkan Kullanımının Isı Transfer Performansı Üzerine Olan Etkileri
[ X ]
Tarih
2021
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu çalışma kapsamında parabolik bir güneş kolektörünün toplayıcı tüp borusu içinde, kanatçıkeklentisi ve nanoakışkan kullanımının, gerçekleşen akış ve ısı transfer karakteristiklerine olan etkileriincelenmiştir. Bu amaçla toplayıcı boru için kanatçıksız, 3 kanatçıklı, 4 kanatçıklı ve 5 kanatçıklı olmaküzere dört adet model geometri belirlenmiştir. Borunun içinden, baz akışkan olarak belirlenenSyltherm800 yağına Al2O3 nano partikül ilave edilmesi ile oluşturulan nanoakışkanın geçtiğidüşünülmüştür. Güneşten toplayıcı boru yüzeylerine gelen ısı akısı sabit kabul edilerek, tüm modelgeometrileri için %0, %0,25, %0,5, %1, %2, %3 hacimsel orana sahip Al2O3+Syltherm800nanoakışkan kullanımları için Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği yardımıyla sayısal analizlertekrarlanmıştır. Bu analizler 3 boyutlu, laminer ve iki fazlı akış yaklaşımı kullanılarak yapılmıştır.Çalışma kapsamında nanoakışkanın hacimsel konsantrasyon oranının ve kanatçık kullanımının,incelenen boru içerisinde oluşan sıcaklık dağılımına ve gerçekleşen ısı transfer performansına etkisiirdelenmiştir. Sonuç olarak, diğer tüm parametreler sabitken kanatçık sayısındaki artışın, akışkanınortalama sıcaklığını ve gerçekleşen ısı transferini artırdığı gözlemlenmiştir. Benzer olarak,nanoakışkanın içindeki Al2O3 partikülünün hacimsel konsantrasyon oranındaki artışın ortalamaNusselt sayısını, ortalama ısı transfer katsayısını artırdığı belirlenmiştir. Yapılan irdelemelerneticesinde en yüksek ısı taşınım kaysayısı değeri, Model 4 ve nanoakışkan konsantrasyon oranının%3 olduğu durumda 300 W/m2K olarak gerçekleşmiştir. En düşük ısı taşınım kaysayısı değeri ise,Model 1 ve konsantrasyon oranının %0 olduğu durumda 50 W/m2K olarak gerçekleşmiştir.Dolayısıyla incelenen paremetre aralığında, nano partikül ilave oranının artışı ve kanatçık sayısınınartışı ile ısı taşınım katsayısında 6 katlık bir artış gerçekleştiği belirlenmiştir.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Fizik, Uygulamalı, Termodinamik, Mühendislik, Kimya
Kaynak
Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
23
Sayı
67
