Alümina içerikli nano akışkanın plaka tip ısı değiştiricideki performansının deneysel incelenmesi
Experimental investigation of the performance of alumina contained nano fluid in plate type heat exchanger
Yazar: MUSTAFA EMRE ERGÜN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA BAHADIR ÖZDEMİR
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Plaka tip ısı değiştiriciler, ülkemizde ve dünyada petrokimya, enerji santralleri, bina ısıtma ve soğutma, klima santralleri, soğutma, gemi inşa, kâğıt üretimi, ısı geri kazanımı ve diğer endüstriyel alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Genel olarak, plakalı ısı değiştiricilerde su çalışma akışkanı olarak kullanılmaktadır. Bu deneysel çalışma ise Al2O3/su nano akışkanının plakalı ısı değiştiricide çalışma sıvısı olarak kullanılmasına odaklanmıştır. Al2O3/su nano akışkanı kombi cihazında bulunan ve kullanım suyunu ısıtan bir deney düzeneğindeki plaka tip ısı değiştiricide çalışma sıvısı olarak kullanılmış ve nano akışkanının ısı değiştirici üzerindeki ısıl performansa olan etkisi incelenmiştir.  Deneyler sırasında zıt yönlü ve paralel akışlı plakalı ısı değiştiricide su ve Al2O3/su nano akışkanının ısıl performansları dört farklı debide (3, 4, 5 ve 6 l/dk) ve 5 farklı sıcaklık değerinde (40, 45, 50, 55, 60 °C) incelenmiştir. Su ve nano akışkanın ısı değiştiricideki performanslarının birbiri ile karşılaştırılabilmesi amacıyla deneylerden elde edilen veriler ile etkinlik katsayısı ve iyileştirme oranı hesaplamaları yapılmıştır. Deney sonuçları ve hesaplamalar ışığında, tüm debi değerleri için Al2O3/su nano akışkanı daha iyi bir ısıl performans sergilediği gözlenmiştir.  Elde edilen sonuçlara göre, Al2O3/su nano akışkanının plakalı ısı değiştirici ısıl performansı üzerinde olumlu bir etkisi olduğu sonucuna varılabilir.

Abstract:
Plate heat exchangers are widely used on petrochemical, power plants, building heating and cooling, air handling units, refrigeration, ship building, paper production, heat recovery and other industrial fields in our country and in the world. In general, water is used as working fluid in plate heat exchangers. This experimental study focused on the use of Al2O3/water nanofluid as working fluid in the plate heat exchanger. Al2O3/water nanofluid was used as working fluid in the plate type heat exchanger which heating the water in the combi system testing setup and the effect of nanofluid on the thermal performance on the heat exchanger was investigated. During the experiments, the thermal performance of water and Al2O3/water nanofluid were investigated at four different flow rates (3, 4, 5 and 6 lpm) and at 5 different temperatures (40, 45, 50, 55, 60 ° C) in the opposite direction and parallel flow heat exchanger. In order to compare the performance of water and nanofluid on the heat exchanger, the efficiency coefficient and the improvement rate were calculated with the data obtained from the experiments. In the light of experiments and calculations, it was observed that Al2O3/water nanofluid showed better thermal performance for all flow rates. According to the results, it can be concluded that Al2O3/water nano fluid has a positive effect on thermal performance of the plate heat exchanger.