Investigation of effects of nanofluid utilization in automotive radiators on exergetic efficiency of diesel engines

Abstract

Bu çalışmada, dört zamanlı içten yanmalı motor radyatörüne, etilen glikolve Al2O3, SiO2 ve TiO2 gibi üç farklı çeşit nanoparçacık kullanılarak oluşturulannanoakışkanlar eklenerek konvansiyonel soğutucu akışkanla (saf su)karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırmayı yaparken termodinamiğin ikinci yasasının anakonusu olan ekserji performansları baz alınmıştır. Testler dizel yakıt kullanılarak,sabit 1800 rpm motor hızında gerçekleştirilip, bütün çıktılar deney düzeneğindenelde edilmiştir. İki farklı dispersiyonda (0.2 % ve 0.4 %) toplamda altı adetnanoakışkan testi yapılıp, TiO2 bazlı nanoakışkanın diğer soğutucu akışkanlaragöre ekserjetik açıdan daha iyi performans sergilediği sonucuna varılmıştır. Sonuçolarak bu tezde, saf su ve her bir nanoakışkan için ekserji verimi, ekserji kaybı, ısıekserjisi, iş ekserjisi, egzoz ekserjisi ve entropi üretim oranı gibi tüm ekserjetikçıktılar hesaplanmıştır.

In this study, nanofluids formed by using ethylene glycol (EG) and threekinds of nanoparticles such as Al2O3, SiO2 and TiO2 were added to the four-strokeinternal combustion engine radiator and compared with the conventional coolant(pure water). This comparison is based on the exergy performances which are themain theme of the second law of thermodynamics. The tests were carried out at afixed engine speed of 1800 rpm using diesel fuel, and the outputs were obtainedfrom the test setup experimentally. A total of six nanofluid tests were performed ontwo different dispersions (0.2 % and 0.4 %). It was concluded that TiO2 basednanofluid showed better exergetic performance than other coolants. As a result, inthis thesis, exergetic outputs such as exergetic efficiency, exergy destruction,exergy heat, exergy work, exergy total exhaust and entropy production rate werecalculated for pure water and each nanofluid.