Grafit bazlı bir nanosıvının ticari bir mikrokanalda soğutma performansının deneysel olarak incelenmesi

Abstract

Bu doktora çalışmasında, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 yüzde hacimsel yoğunluklarda, saf suya grafit nano parçacık ilavesi ile hazırlanmış olan nanosıvının, 1,6 10-3 mm hidrolik çapa sahip olan endüstriyel bir mikrokanal ısı değiştiricide, 20 oC, 22 oC, 24 oC, 26 oC, 28 oC ve 30 oC sıcaklıklarda taşınımla ısı geçişi performansı deneysel olarak incelenmiştir. Nanosıvının ısıl geçirgenlik (k), viskozite (µ) ve ısıl kapasite (c) gibi termofiziksel özellikleri deneysel olarak belirlenmiştir. Grafit nanosıvının ticari bir mikrokanalda zorlanmış taşınım ile 1-2-3-4-5-6-7 lt/dak akışkan debisi ve 100-1100 W ısı aralığında Nusselt sayısı için hesaplamalar türetilmiştir. Deneyler sonucunda, nanosıvının hacimsel yoğunluk oranı, kütlesel debisi, giriş sıcaklığı ve parçacık yoğunluğunun ısı geçişi katsayısı üzerinde etki yapan temel parametreler olduğu gözlemlenmiştir.

In this PhD study, nanofluid prepared by the addition of pure water graphite nanoparticles at 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 percent volumetric densities, an industrial microchannel heat exchanger having a hydraulic diameter of 1.6 10-3 mm, 20 oC, 22 oC, 24 oC, 26 oC, 28 oC, and 30 oC temperatures were experimentally investigated. The thermophysical properties such as thermal conductivity (k), viscosity (μ) and thermal capacity (c) of nanofluid have been experimentally determined. Calculations for the Nusselt number for the 100-1100 W heat range and the 1-2-3-4-5-6-7 lt/min fluid flow with forced convection in a commercial microchannel of the graphite nanofluids are derived. As a result of the experiments, it has been observed that the volumetric density ratio of the nanofluid is the fundamental parameter affecting the heat flux coefficient of mass flux, inlet temperature and particle density.