Demir oksit nanopartiküller içeren nanoakışkan sistemlerinin çift borulu ısı eşanjöründe uygulanması

Isı transferi uygulamalarında kullanılan su, etilen glikol ve yağlar gibi geleneksel akışkanların termofiziksel özellikleri genel olarak metal ve metal oksitlere kıyasla düşüktür. Nanoparçacıkların, bu taşıyıcı sıvılar içerisinde koloidal stabilizasyonunun sağlanması ile beraber ilgili baz akışkanın yoğunluk, viskozite ve termal iletkenlik gibi termofiziksel özelliklerinde, parçacık konsantrasyonuna bağlı olarak önemli bir artış olmaktadır. Bu sebeple, ısı transferi uygulamalarında nanoakışkanların verimlilikleri sıklıkla incelenmektedir. Bu çalışmada, birlikte çöktürme yöntemi ile sentezlenmiş ve PAA ile modifiye edilmiş olan demir oksit nanoparçacıklarının koloidal stabilizasyonu su ortamında sağlanmış ve ilgili termofiziksel özellikleri deneysel olarak sıcaklık ve konsantrasyona bağlı olarak ölçülmüştür. Nihai olarak, demir oksit ve su bazlı nanoakışkanın ısı transferi performansı çift borulu ısı eşanjörü kullanılarak incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar, PAA ile modifiye edilmiş olan demir oksit nanoparçacıklarının farklı konsantrasyonlarda su ortamında yeterli koloidal stabilizasyona sahip olduklarını göstermiştir. Nanoparçacıkların eklenmesi ile beraber taşıyıcı akışkanın yoğunluk ve viskozite değerlerinde konsantrasyonla doğru orantılı bir artış olduğu ancak termal iletkenliğinin azaldığı belirlenmiştir. İlgili nanoakışkanın çift borulu ısı eşanjörü ile gerçekleştirilen uygulamalı analizinde ise konveksiyon ısı transfer katsayısının nanoparçacıkların eklenmesi ile beraber yalın suya kıyasla düşüş gösterdiği görülmüş ve bu durum nanoakışkana ait görece yüksek viskozite ve düşük termal iletkenlik değerlerine atfedilmiştir.