Grafen ve Demir Oksit Hibrit Nanoakışkanlarının Isıl ve Hidrolik Performanslarının Sayısal Olarak İncelenmesi

Özet

Bu çalışmada dairesel kesite sahip düz bir ısı değiştirici borusu içerisinde %0.5-1 aralığında altı farklı hacimsel karışım oranına sahip Grafen-Demir Oksit-Su hibrit nanoakışkanının türbülanslı akım koşullarında termohidrolik performansı sayısal olarak incelenmiştir. Sayısal çalışma tek fazlı akış için, sabit yüzey ısı akısı uygulanarak 10000-50000 Reynolds sayısı aralığında gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlarda Grafen-Demir Oksit-Su hibrit nanoakışkan kullanımının ısı transferinde etkili bir artış sağladığı, bunun yanında, sürtünme katsayısında ise radikal bir değişikliğe sebep olmadığı tespit edilmiştir. Nanoakışkan hacimsel karışım oranının artmasıyla birlikte termohidrolik performans katsayısında ciddi bir artış elde edilirken, artan Reynolds sayısı ile birlikte termohidrolik performans katsayısının düşüş gösteren bir eğilim gösterdiği elde edilmiştir. Grafen-Demir Oksit-Su hibrit nanoakışkanı kullanımıyla yalnızca taban akışkan olan su kullanımına oranla Nusselt sayısında elde edilen en yüksek artış %24 olarak gerçekleşirken, sürtünme katsayısındaki artış en yüksek % 9 olarak elde edilmiştir. Elde edilen en yüksek termohidrolik performans katsayısı, %1 Grafen-Demir Oksit-Su hibrit nanoakışkan kullanımında 10000 Reynolds sayısı için 1.20 olarak gerçekleşmiştir.