Pool Boiling Heat Transfer Properties of Water-Based Dilute Fe+ZnO Hybrid Nanofluid under Low Heat Flux Condition: A Numerical Study

Authors : Erdem ÇİFTÇİ

Pages : 84-94

Doi:10.29109/gujsc.868777

View : 17 | Download : 8

Publication Date : 2021-03-25

Article Type : Research Paper

Abstract :Akışkanla çalışan bir ısı transfer sisteminin çalışma akışkanının termofiziksel özellikleri, kullanıldıkları sistemin ısı transfer performansının belirlenmesinde anahtar parametredir. Nanokışkanlar, nanoparçacıklar içeren koloidal süspansiyonlar, birçok uygulamada performans iyileştirme amacıyla yaygın olarak kullanılmıştır, ancak nanoparçacıklar aynı anda hem yüksek ısıl iletkenlik hem de iyi derecede kararlılık sağlayamamaktadır. Bu özellikleri bir arada sağlamak için nanoparçacıkların hibrit kullanımı ortaya çıkmıştır. Bu sayısal çalışmada, seyreltik Fe + ZnO/saf su hibrit nanoakışkanın havuz kaynama ısı transfer özellikleri düşük ısı akısı koşulu altında incelenmiştir. Analizlerde, %0,5 hacimsel oranda hibrit nanoakışkan süspansiyonu ve Fe+ZnO kombinasyonu (50:50) olarak dikkate alınmıştır. Sayısal simülasyonlar için Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği yaklaşımı ve Akışkan Hacmi çok fazlı modeli kullanılmıştır. Hem saf su hem de bahsi geçen hibrit nanoakışkan için akışkan ortamındaki buhar hacmi fraksiyonları ve hız vektörleri elde edilmiştir. Her bir çalışma akışkanı için kabarcıklanma başlangıcı ve zamanla bunların yüzeyden ayrılışları incelenmiştir. Aynı şartlar altında saf suyun ve hibrit nanoakışkanın sırasıyla 468. ve 441. saniyelerde kaynamaya başladığı gözlemlenmiştir. Sayısal bulgular, hibrit nanoakışkanların iyileştirilmiş ısı transfer özellikleri sağlamak için havuz kaynama uygulamalarında kullanılabileceğini göstermiştir.
Keywords : Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği Simülasyonu, Hibrit Nanoakışkan, Havuz Kaynama, Akışkan Hacmi