Çoklu Mikrokanallarda Ferroakışkanların Isı Transferi ve Basınç Düşümü Karakteristiklerinin Deneysel İncelenmesi
Yıl: 2018 Cilt: 8 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 247 - 258 Metin Dili: Türkçe DOI: DOI: 10.21597/jist.398234 İndeks Tarihi: 04-03-2020
Çoklu Mikrokanallarda Ferroakışkanların Isı Transferi ve Basınç Düşümü Karakteristiklerinin Deneysel İncelenmesi
Öz: Bu çalışmada su bazlı ferroakışkanların sabit ısı akısı sınır şartlarında dikdörtgen kesite sahip çoklu mikrokanallarda ısı transferi ve basınç düşümü karakteristikleri araştırılmıştır. $Fe2O3$. NiO nano partiküllerinin temelakışkan olarak seçilen saf su içerisine iki farklı hacimsel oranda (φ=0.0025 ve 0.005) katılmasıyla ferroakışkanlarhazırlanmış ve Reynolds sayısı, partikül hacimsel oran gibi parametrelerin ısı transferi ve basınç düşümüneetkileri deneysel olarak incelenmiştir. Laminar akış ve kararlı hal şartlarında, ısı transferi artan partikül hacimselkonsantrasyonu ile artmıştır. Saf suya göre ısı transferinde minimum % 8.6, maksimum % 31.6 oranında artışsağlanmıştır. Temel akışkan içerisine süspanse edilen nano partiküller sürtünme faktöründe saf suya göre en az%16.4, en çok % 36.1 artış meydana getirmiştir. Partikül hacimsel konsantrasyonun %0.25’ten %0.5’e artırılmasıtoplam ısı transferi iyileştirmesinde en az %6.8, en çok %8.9 oranında artışa neden olmuştur.
Anahtar Kelime: Konular:
Experimental Investigation of Heat Transfer and Pressure Drop Characteristics of Ferrofluids in Multiple Microchannels
Öz: In this study, heat transfer and pressure drop characteristics of water based ferrofluids in multiple microchannels with rectangular cross section under constant heat flux boundary conditions were investigated. Ferrofluids were prepared by the addition of $Fe2O3.NiO$ nano particles into pure water chosen as base fluid in two different volumetric ratios (φ=0.0025 and 0.005), and the effects of parameters like Reynolds number, particle volume fraction on heat transfer and pressure drop characteristics were analyzed experimentally. Under laminar flow and steady state conditions, heat transfer increased with increasing particle volumetric concentration. Minimum 8.6% and maximum 31.6% enhancement in heat transfer was obtained according to pure water. Nano particles suspended into the base liquid caused minimum 16.4 % and maximum 36.1% increase in friction factor according to pure water. Increasing particle volume concentration from 0.25% to 0.5% yielded 6.8% and 8.9% increase in total heat transfer enhancement.
Anahtar Kelime: Konular:
Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- Avsec J, Vırtıc P, Naterer G, 2011. Nanofluid and ferrofluid slip flow in rectangular and circular microchannels and minichannels. Przegląd Elektrotechnıczny, 87 (3): 5-8.
- Canay A, 2007. Mikrokanallarda ısı transferi. Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 122s.
- Dilek EF, 2008. Nanoakışkanların hazırlaması ve ısıl iletkenliklerinin belirlenmesi. Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 97s.
- Gui NGJ, Stanley C, Nguyen NT, Rosengarten G, 2018. Ferrofluids for heat transfer enhancement under an external magnetic field. International Journal of Heat and Mass Transfer, 123: 110–121.
- Gunnasegaran P, Mohammed HA, Shuaib NH, Saidur R, 2010. The effect of geometrical parameters on heat transfer characteristics of microchannels heat sink with different shapes. International Communications in Heat and Mass Transfer, 37: 1078–1086.
- Jang SP, Choi SUS, 2006. Cooling performance of a microchannel heat sink with nanofluids. Applied Thermal Engineering, 26: 2457–2463.
- Jung JY, Oh HS, Kwak HY, 2009. Forced convective heat transfer of nanofluids in microchannels. International Journal of Heat and Mass Transfer, 52: 466–472.
- Kline SJ, McClintock FA, 1953. Describing uncertainties in singlesample experiments. Mechanical Engineering, 75(1):3–8.
- Kurtoğlu E, Kaya A, Gözüaçık D, Acar HFY, Koşar A, 2014. Experimental Study on Convective Heat Transfer Performance of Iron Oxide Based Ferrofluids in Microtubes. Journal of Thermal Science and Engineering Applications, 6 (3):1-7.
- Lee J, Mudawar I, 2007. Assessment of the effectiveness of nanofluids for single-phase and two-phase heat transfer in micro-channels. International Journal of Heat and Mass Transfer, 50: 452–463.
- Lee PS, Garimella SV, Liu D, 2005. Investigation of heat transfer in rectangular microchannels. International Journal of Heat and Mass Transfer, 48: 1688–1704.
- Manay E, 2012. Mikrokanallarda nanoakışkanların kullanımı. Mühendis ve Makine, 53 (627): 38-42. Manay E, 2014. Mikrokanallarda nanoakışkanların ısı transferi ve basınç düşümü karakteristiklerinin araştırılması. Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 142s.
- Manay E, Sahin B, Gelis K, Yilmaz M, 2012. Thermal Performance Analysis of Nanofluids in Microchannel Heat Sinks. WASET, 67: 100-105.
- Manay E, Sahin B, 2016. The effect of microchannel height on performance of nanofluids. International Journal of Heat and Mass Transfer, 95: 307-320.
- Manay E, Sahin B, 2017. Heat Transfer and Pressure Drop of Nanofluids in a Microchannel Heat Sink. Heat Transfer Engineering, 38(5): 510-522.
- Mohammadpourfard M, 2012. Numerical Study of Ferrofluid Flow and Heat Transfer in the Presence of a Non-uniform Magnetic Field in Rectangular Microchannels. Heat Transfer—Asian Research, 41 (4): 302-317.
- Mohammed HA, Bhaskaran G, Shuaib NH, Abu-Mulaweh HI, 2011. Influence of nanofluids on parallel flow square microchannel heat exchanger performance. International Communications in Heat and Mass Transfer, 38(1): 1-9.
- Owhaib W, Palm B, 2004. Experimental investigation of singlephase convective heat transfer in circular microchannels. Experimental thermal and fluid science, 28: 105-110.
- Özer A, 2018. Çoklu mikrokanallarda nanoakışkanların karma taşınım ısıl performanslarının incelenmesi. Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 141s.
- Sengupta A, Ghoshdastidar PS, 2017. Heat Transfer Enhancement in Ferrofluids Flow in Micro and Macro Parallel Plate Channels: A Comparative Numerical Study. Journal of Thermal Science and Engineering Applications, 10 (2):1-9.
- Şahin B, Comaklı K, Comaklı O, Yılmaz M, 2006. Nanoakışkanlarla ısı transferinin iyileştirilmesi. Mühendis ve Makina, 47(559): 29-34.
- Şahin B, Gedik GG, Manay E, Karagoz S, 2013. Experimental investigation of heat transfer and pressure drop characteristics of Al2O3-water nanofluid. Experimental Thermal and Fluid Science, 50: 21-28.
- Xuan Y, Li Q, Ye M, 2007. Investigations of convective heat transfer in ferrofluid microflows using lattice-Boltzmann approach. International Journal of Thermal Sciences, 46: 105–111.
| APA | MANAY E (2018). Çoklu Mikrokanallarda Ferroakışkanların Isı Transferi ve Basınç Düşümü Karakteristiklerinin Deneysel İncelenmesi. , 247 - 258. DOI: 10.21597/jist.398234 |
| Chicago | MANAY Eyüphan Çoklu Mikrokanallarda Ferroakışkanların Isı Transferi ve Basınç Düşümü Karakteristiklerinin Deneysel İncelenmesi. (2018): 247 - 258. DOI: 10.21597/jist.398234 |
| MLA | MANAY Eyüphan Çoklu Mikrokanallarda Ferroakışkanların Isı Transferi ve Basınç Düşümü Karakteristiklerinin Deneysel İncelenmesi. , 2018, ss.247 - 258. DOI: 10.21597/jist.398234 |
| AMA | MANAY E Çoklu Mikrokanallarda Ferroakışkanların Isı Transferi ve Basınç Düşümü Karakteristiklerinin Deneysel İncelenmesi. . 2018; 247 - 258. DOI: 10.21597/jist.398234 |
| Vancouver | MANAY E Çoklu Mikrokanallarda Ferroakışkanların Isı Transferi ve Basınç Düşümü Karakteristiklerinin Deneysel İncelenmesi. . 2018; 247 - 258. DOI: 10.21597/jist.398234 |
| IEEE | MANAY E "Çoklu Mikrokanallarda Ferroakışkanların Isı Transferi ve Basınç Düşümü Karakteristiklerinin Deneysel İncelenmesi." , ss.247 - 258, 2018. DOI: 10.21597/jist.398234 |
| ISNAD | MANAY, Eyüphan. "Çoklu Mikrokanallarda Ferroakışkanların Isı Transferi ve Basınç Düşümü Karakteristiklerinin Deneysel İncelenmesi". (2018), 247-258. https://doi.org/DOI: 10.21597/jist.398234 |
| APA | MANAY E (2018). Çoklu Mikrokanallarda Ferroakışkanların Isı Transferi ve Basınç Düşümü Karakteristiklerinin Deneysel İncelenmesi. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 8(4), 247 - 258. DOI: 10.21597/jist.398234 |
| Chicago | MANAY Eyüphan Çoklu Mikrokanallarda Ferroakışkanların Isı Transferi ve Basınç Düşümü Karakteristiklerinin Deneysel İncelenmesi. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 8, no.4 (2018): 247 - 258. DOI: 10.21597/jist.398234 |
| MLA | MANAY Eyüphan Çoklu Mikrokanallarda Ferroakışkanların Isı Transferi ve Basınç Düşümü Karakteristiklerinin Deneysel İncelenmesi. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol.8, no.4, 2018, ss.247 - 258. DOI: 10.21597/jist.398234 |
| AMA | MANAY E Çoklu Mikrokanallarda Ferroakışkanların Isı Transferi ve Basınç Düşümü Karakteristiklerinin Deneysel İncelenmesi. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2018; 8(4): 247 - 258. DOI: 10.21597/jist.398234 |
| Vancouver | MANAY E Çoklu Mikrokanallarda Ferroakışkanların Isı Transferi ve Basınç Düşümü Karakteristiklerinin Deneysel İncelenmesi. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2018; 8(4): 247 - 258. DOI: 10.21597/jist.398234 |
| IEEE | MANAY E "Çoklu Mikrokanallarda Ferroakışkanların Isı Transferi ve Basınç Düşümü Karakteristiklerinin Deneysel İncelenmesi." Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 8, ss.247 - 258, 2018. DOI: 10.21597/jist.398234 |
| ISNAD | MANAY, Eyüphan. "Çoklu Mikrokanallarda Ferroakışkanların Isı Transferi ve Basınç Düşümü Karakteristiklerinin Deneysel İncelenmesi". Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 8/4 (2018), 247-258. https://doi.org/DOI: 10.21597/jist.398234 |
