Nanopartikül soğutucu akışkan kullanarak buhar sıkıştırmalı soğutma sistemi için termodinamik performans analizi

Bu çalışmada buhar sıkıştırmalı soğutma sistemlerinde R134a bazlı nano-akışkan hazırlanmasına yönelik olarak bakır oksit ve seryum dioksit küresel nano-partikül üretimi iki aşamalı olarak gerçekleştirilmiştir. Nümerik çalışma sonucunda, soğutma sistemlerinde basınç kaybı ile nano-soğutucu akışkanın ısıl iletkenlik artışını dengeleyecek nano-soğutucu akışkan içerisindeki optimum hacimsel partikül oranı tespit edilmiştir. Çalışmada, bakır oksit ve seryumoksit nano parçacıklarının R134a ile farklı konFigure ürasyonundan oluşan yedi farklı nano-soğutucu akışkan geliştirilmiştir. Bu bağlamda öncelikle, nano-parçacık katkılı soğutucu akışkan elde edilmesine yönelik olarak, çökeltme yöntemi ile düşük sıcaklıkta nano boyutta bakıroksit ve seryumoksit partikülleri sentezlenmiştir. Sonrasında elde edilen oksitlerin farklı hacimsel oranlarda karışımları kullanılarak yedi farklı nano-parçacık, katkılı soğutucu akışkan, iki aşamalı yöntem kullanılarak hazırlanmıştır. Çalışmada ayrıca soğutma sisteminin gerçek boyutlarına ve deneysel sonuçlara bağlı olarak simüle etmek amacıyla Ansys yazılımı da kullanılmıştır. Nanopartikül hazırlama süreci pahalı olduğundan, söz konusu araştırma bunların hazırlaması işlemi için basit, kolay ve ucuz bir yöntem sunmaktadır. Elde edilen parçacıklar X-ışını kırınım ve taramalı elektron mikroskobu kullanılarak incelenmiştir. İnceleme sonucunda parçacıkların çaplarının 78,95 nm, 79,9 nm, 44,15 nm and 63 nm olduğu gözlenmiştir. Bunlar sırasıyla bakır oksit, seryum oksit, birinci ve ikinci karışımdır. Teorik çalışma sonucunda hem bakır oksit hem seryum oksit hem de her ikisinden oluşan karışımın soğutma sisteminin performansını artırdığı ve enerji tüketimini de azalttığı görülmüştür. Bununla birlikte literatürde bulunan sayısal denklemler kullanılarak nano-partiküllerin R134a ile karışımın sistemin performansına olumlu katkı sunduğu belirlenmiştir.