Otomobil soğutma sisteminde hibrit nanoakışkan kullanımı
Utilization of hybrid nanofluid on automobile cooling system
Yazar: DORUK KOÇAL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ BEYTULLAH ERDOĞAN
Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Hibrit sistemler = Hybrid systems ; Nanoakışkanlar = Nanofluids ; Radyatör = Radiator ; Soğutma yükü = Cooling load

Özet:
Bu çalışmada, otomobil radyatörlerinde soğutucu akışkan olarak nanoakışkan (ZnO+Saf Su) ve hibrit nanoakışkan (Zno+CuO+Saf Su) kullanımının ve değişik tiplerde ızgaraların (araç ön panellerinin) kullanımının araç radyatörünün soğutma kapasitesi üzerine etkileri araştırılmıştır.
İlk olarak saf su ile doğrulama deneyleri yapılmış ve hazırlanan nanoakışkanlar prototip radyatörde kullanılmıştır. Farklı soğutucu akışkan ve havaya ait debi, basınç, hız ve sıcaklıklarının ölçülmesi ile soğutma yükleri hesaplanmıştır. Akışkanın radyatöre giriş sıcaklığı 70°C, hava giriş hızı 6-8-10 m/s ve akışkan debisi 17-19-21 l/dk olarak deneyler yapılmıştır.
Deneyde kulanılan akışkanlar sırasıyla %100 saf su, %0,3 derişimde ZnO partikülü içeren saf su bazlı nanoakışkan ve %0,15 ZnO ile %0,15 CuO nanopartikülleri içeren hibrit nanoakışkandır.Yapılan testlerde en iyi soğutma yükü hibrit nanoakışkan kullanımı ile  %52 oranında bir artış ile elde edilmiş vesonrasında ise %52'lik performans artışının elde edildiği test koşullarında üç farklı tipte (merkeze doğru kesiti azalan, artan ve sabit olan) ızgara kullanımının radyatörün performansı üzerindeki etkileri incelenmiştir. En iyi soğutma yükü performans artışı için optimum ızgara geometrisi, nanoakışkan seçimi ve hava koşulları sağlandığında performans artışının %66,5'e kadar artabildiği sonucuna ulaşılmıştır.

Abstract:
In this study, the effects of the use of nanofluids (ZnO+Pure Water) and hybrid nanofluids (Zno+CuO+Pure Water) as coolants in automobile radiators and the use of different types of grilles (vehicle front panels) on the cooling capacity of the vehicle radiator were investigated.
First, validation experiments were carried out with pure water, and in this study, in which nanofluids were introduced, the nanofluids prepared afterward were used in the prototype radiator by using these mixtures. The cooling loads were calculated by measuring the flow, pressure, velocity and temperature for different refrigerants and air. In all tests, the inlet temperature of the fluid to the radiator was 70°C, the air intake speed was 6-8-10 m/s and the fluid flow rate was 17-19-21 l/min.
Fluids used in the experiment are 100% pure water, pure water-based nanofluid containing 0.3% ZnO particles, and hybrid nanofluids containing 0.15% ZnO and 0.15% CuO nanoparticles, respectively. The effects of the use of three different types of grille (decreasing, increasing and fixed cross-section towards the center) on the performance of the radiator were investigated under test conditions, which were obtained with an increase of 52% and then a performance increase of 52% was obtained. It has been concluded that the performance increase can increase up to 66.5% when the optimum grid geometry, nanofluid selection and weather conditions are provided.