Proje Başlığı: Farklı Tipteki Nanoakışkanların Gözenekli Ortamda Isıl Performanslarının
Karşılaştırmalı Analizi
Proje Yürütücüsü: Doç. Dr. Ata HANLAR
Mühendislik Fakültesi
Makine Mühendisliği Bölümü
Araştırma Yapılacak Kurum: University of California, Riverside, ABD
Proje Süresi: 12 Ay
Mühendisliğin birçok alanında yer bulan ısı transfer uygulamalarının kritik rolü, son zamanlarda iyileştirme tekniklerinin daha detaylı incelenmesine yeni bir ivme kazandırmıştır. Bilim insanları; enerji santralleri, otomobiller, buzdolapları, iklimlendirme ve havalandırma, petrokimya endüstrisi, soğutma prosesi endüstrisi, güneş enerjili su ısıtıcısı, biyomedikal cihazlar, kimyasal ve nükleer reaktörler gibi bir çok endüstri ve mühendislik uygulamalarında yer bulan ısıl sistemlerde, tasarruf ve verimlilik artırmak adına kritik öneme sahip ısı transferini iyileştirme, boyutu ve maliyeti azaltma ve sistem performansını artırmaya yönelik çalışmalara odaklanmışlardır. Bu bağlamda türbülanslı akış oluşturma, ısı transfer alanını genişletme, çalışma akışkanının ısıl performansını iyileştirme gibi farklı yöntemler içeren bir çok mühendislik teknikleri geliştirilmiştir. Isı transferini iyileştirme tekniklerinden biri, akışkanlara nanometre boyutunda parçacıkların eklenmesidir. Isıl sistemlerde kullanılan geleneksel çalışma akışkanlarının zayıf termal özelliklerine kıyasla bu yöntemde nanopartiküller kullanılarak akışkanın ısıl iletkenliği arttırılır. Bu nedenle, gelişmiş termofiziksel özelliklere sahip nanoakışkanlar termal sistemlerde ısı transfer performansını arttırmak için önemli bir potansiyel çözüm olarak kabul edilmektedir. Endüstriyel sistemlerde ısı transferini artırmak için bir diğer verimli teknik gözenekli ortamın kullanılmasıdır. Gözenekli ortam çeşitli şekillerde tanımlanabilir ancak basit bir ifadeyle birbirine bağlı boşluklara sahip katı matrisli bir ortam olduğu söylenebilir. Ortamın matris düzenlemesi nedeniyle yaratılan boş alan, ısıyı bir bölgeden diğer bölgeye taşıyabilen, böylece ısı transferine hem de akışkanın akışına katkıda bulunabilen alan boyunca akışkanın akması için bir yol sağlar. Gözenekli ortamlar çoğu zaman mükemmel termal verimliliklere sahip olmasına rağmen, ısı transfer sıvılarının zayıf termal iletkenliği, akışkan akışını içeren tasarımlarda ısı transferini arttırma amacıyla ciddi kısıtlamalara neden olur. Bu nedenle, nanoakışkanların ve gözenekli malzemelerin eşzamanlı kullanımı, önemli ısı transferi değerlerine ulaşmak için uygun bir yaklaşım olabilmektedir. Bu çalışmanın amacı, gözenekli ortam ile tasarlanmış ısı değiştiricisi, ısı borusu, güneş kollektörü gibi gündelik hayatımızda yer bulan farklı ısıl sistemlerden çalışma akışkanı olarak kullanılan farklı tip nanoakışkan süspansiyonlarının termal karakteristiğini incelemektir.
--