Gövde borulu bir ısı değiştiricisinde newtonyen olmayan nanoakışkan kullanımının termoelektrik güç üretimine etkisinin sayısal analizi

Bu çalışmada gövde borulu ısı değiştiricisinde Newtonyen olmayan nanoakışkan kullanılması durumunda üzerine yerleştirilen termoelektrik jeneratör vasıtasıyla termal elektrik enerji dönüşümü ve karekteristikleri incelenmiştir. Çalışmada sonlu elemanlar yöntemini kullanan COMSOL ticari programından faydanılmıştır. Nanoakışkanların yüksek ısıl özelliklerinin ön plana çıkarılarak 5 farklı nanoakışkana karşılık suyun karşılaştırılmasına yer verilmektedir. İyileştirme miktarının termoelektrik jeneratörler kullanılarak elektrik enerjisi üretilmesi amaçlanan son adımdır. Suya karşı 5 farklı nanoakışkanı değerlendirmeden önce temel bir gövde borulu eşanjör tasarımı oluşturulmuştur. Oluşturulan bu gövde borulu ısı eşanjöründe en iyi şaşırtma levhası geometrisi, sıcak ve soğuk taraftaki akışkanlar ve Reynolds sayıları sabit tutularak belirlenmiştir. Su ve nanoakışkan alternatif senaryoları içeren sıcak akışkan bölgesinde farklı Reynolds sayıları ayrı ayrı ele alınmıştır. Bunun yanında akışkan karşılaştırması yapılırken nanoakışkan etkisinin en iyi şekilde anlaşılması adına ilk aşamada belirlenen en iyi şaşırtma levhası geometrisi temel geometri olarak dikkate alınmıştır. Çalışmada en iyi eşanjör geometrisi ve en iyi akışkan seçiminin karşılaştırılmasıyla ortaya çıkan termal elektrik enerji dönüşümü hesaplanmıştır. Gövde borulu ısı eşanjöründe şaşırtma levhasının geometrik özelliklerinin akış karekteristiğine ve termal elektrik enerji dönüşümüne etki ettiği gözlemlenmiştir. Sıcak su bölgesinde kullanılan nanoakışkanlardaki ısı transfer veriminin yüksek olduğu gözlenmiş bu verim artışının (en iyi şaşırtma levhası uygulamasıyla birlikte) TEJ kullanımında oluşacak elektrik gücüne yaklaşık 49% katkı sağladığı sonucuna ulaşılmıştır.