KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / International Journal of Pure and Applied Sciences / 2021 / Cilt: 7 - Sayı: 3

Enerji Depolamalı Bir Boruda Nanoakışkan Kullanımının Isıl Performansa Etkisinin Sayısal Olarak İncelenmesi

Numerical Investigation of the Effect of Using Nanofluids on Thermal Performance in an Energy Storage Pipe

Fatih Bayrak
Erdem Işık
Aynur UÇAR
Eda BAKIR
Sayfa
480–489
Yayın Tarihi
2022-10-19
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Tüm soğutucu akışkanlar için akışkan hızının artmasıyla soğutucu akışkanların kütlesel erime oranının ve Nusselt sayısının arttığı sonucuna ulaşılmıştır.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Teknolojideki gelişmeler göz önüne alındığında, yüksek verimli elektronik cihazlardan beklenen verimlilik ve güvenirliğe ulaşmak için iyi bir termal performansa sahip yeni yaklaşımlar ve soğutuculara ihtiyaç duyulmaktadır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Sistemin ısı transfer hızını arttırmak için; boru içerisinde su, %1 ve %2 derişimlerine sahip Al2O3/su nanoakışkanları, boru dış yüzeyinde ise 5mm kalınlığında RT25HC faz değiştiren maddesi (FDM) kullanılmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:Tüm soğutucu akışkanlar için akışkan hızının artmasıyla soğutucu akışkanların kütlesel erime oranının ve Nusselt sayısının arttığı sonucuna ulaşılmıştır.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Nanoakışkan · Faz Değiştiren Madde (FDM) · Sayısal Analiz

Özet

Teknolojideki gelişmeler göz önüne alındığında, yüksek verimli elektronik cihazlardan beklenen verimlilik ve güvenirliğe ulaşmak için iyi bir termal performansa sahip yeni yaklaşımlar ve soğutuculara ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışmada aynı hidrolik çapa, kanal uzunluğuna ve kesit geometrisine sahip alüminyum boru kullanılmıştır. Sistemin ısı transfer hızını arttırmak için; boru içerisinde su, %1 ve %2 derişimlerine sahip Al2O3/su nanoakışkanları, boru dış yüzeyinde ise 5mm kalınlığında RT25HC faz değiştiren maddesi (FDM) kullanılmıştır. Alüminyum boru içerisinden geçirilen akışkanlar dört farklı hız ve dört farklı Reynolds sayısında ANSYS 20.2 paket programı kullanılarak analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre her bir akışkan için kütlesel erime oranı ve Nusselt sayısı hesaplanmıştır. Çalışmada elde edilen sonuçlar incelendiğinde en iyi Nusselt ve sıvı oranına Reynolds 1500 ve %2 Al2O3/su’da ulaşılmıştır. Tüm soğutucu akışkanlar için akışkan hızının artmasıyla soğutucu akışkanların kütlesel erime oranının ve Nusselt sayısının arttığı sonucuna ulaşılmıştır.

Abstract

Considering the advances in technology, new approaches and heatsinks with good thermal performance are needed to achieve the efficiency and reliability expected from high-efficiency electronic devices. In this numerical study, an aluminum pipe with the same hydraulic diameter, channel length and cross-section geometry was used. To increase the heat transfer rate of the system; Al2O3/water nanofluids with water, 1% and 2% concentrations were used in the pipe, and a 5mm thick RT25HC phase change material (PCM) was used on the outer surface of the pipe. The fluids passed through the aluminum pipe were analyzed using the ANSYS 20.2 package program at four different speeds and four different Reynolds numbers. According to the results obtained, the mass melting ratio and Nusselt number were calculated for each fluid. When the results obtained from the study were examined, it was seen that the best Nusselt and liquid fraction was Reynolds 1500 and 2% Al2O3/water. For all refrigerants, it was concluded that the mass melting rate of the refrigerants and the Nusselt number increased with the increase of the fluid velocity.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Bayrak, F., Işık, E., UÇAR, A., BAKIR, E. (2022). Enerji Depolamalı Bir Boruda Nanoakışkan Kullanımının Isıl Performansa Etkisinin Sayısal Olarak İncelenmesi. International Journal of Pure and Applied Sciences, Cilt: 7 - Sayı: 3, 480–489. https://ajindex.com/articles/541526

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (3)

  1. Ahmed, Zahir U., Yasir M. Al-Abdeli, and Miccal T. Matthews. 2015. “The Effect of Inflow Conditions on the Development of Non-Swirling versus Swirling Impinging Turbulent Jets.” Computers and Fluids 118:255–73. doi: 10.1016/j.compfluid.2015.06.024. Azari, Ahmad, Mansour Kalbasi, Masoud Derakhshandeh, and Masoud Rahimi. 2013. “An Experimental Study on Nanofluids Convective Heat Transfer through a Straight Tube under Constant Heat Flux.” Chinese Journal of Chemical Engineering 21(10):1082–88. doi: 10.1016/S1004-9541(13)60618-7.
  2. Bakır, Eda, Fatih Bayrak, and Hakan Öztop. 2021. “Experimental Analysis of PV/T Collectors Assisted with PCM for Off-Grid Domestic Applications.” European Journal of Science and Technology (23):627–36. doi: 10.31590/ejosat.841922.
  3. Chatterjee, Dipankar, Satish Kumar Gupta, and Bittagopal Mondal. 2014. “Mixed Convective Transport in a Lid-Driven Cavity Containing a Nanofluid and a Rotating Circular Cylinder at the Center.” International Communications in Heat and Mass Transfer 56:71–78. doi: 10.1016/j.icheatmasstransfer.2014.06.002. Derouich, Y., Z. Nasri, S. Abide, and A. H. Laatar. 2018. “Inclination Effects on Heat Transfer by an Oscillating Square Cylinder in Channel Flow.” International Journal of Heat and Mass Transfer 125:1105–20. doi: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2018.04.103. Elsheniti, Mahmoud B., Moataz A. Hemedah, M. M. Sorour, and Wael M. El-Maghlany. 2020. “Novel Enhanced Conduction Model for Predicting Performance of a PV Panel Cooled by PCM.” Energy Conversion and Management 205(January):112456. doi: 10.1016/j.enconman.2019.112456. Gkountas, Apostolos A., Lefteris Th. Benos, Konstantinos Stefanos Nikas, and Ioannis E. Sarris. 2020. “Heat Transfer Improvement by an Al2O3-Water Nanofluid Coolant in Printed-Circuit Heat Exchangers of Supercritical CO2 Brayton Cycle.” Thermal Science and Engineering Progress 20(May):100694. doi: 10.1016/j.tsep.2020.100694. Hassani, S. M., M. Khoshvaght-Aliabadi, and S. H. Mazloumi. 2018. “Influence of Chevron Fin Interruption on Thermo-Fluidic Transport Characteristics of Nanofluid-Cooled Electronic Heat Sink.” Chemical Engineering Science 191:436–47. doi: 10.1016/j.ces.2018.07.010. Heris, S. Zeinali, S. Gh Etemad, and M. Nasr Esfahany. 2006. “Experimental Investigation of Oxide Nanofluids Laminar Flow Convective Heat Transfer.” International Communications in Heat and Mass Transfer 33(4):529–35. doi: 10.1016/j.icheatmasstransfer.2006.01.005. Hussein, Adnan M., R. A. Bakar, and K. Kadirgama.