Nanoakışkan ve çarpan jetler ile yüksek ısı akılı hareketli yüzeyin ısı transfer analizi

Bu çalışmada, yüksek ısı akılı hareketli bakır bir plakadan olan ısı transferinin, nanoakışkanların çarpan akışkan jet tekniği ile oluşturduğu müşterek etki sayısal olarak incelenmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında, literatürdeki mevcut çalışmaları doğrulamak amacıyla temel akışkan olarak Cu-H2O nanoakışkanın hareketsiz bir plakada farklı Reynolds sayılarında ve farklı parçacık çaplarnda ısı transfer analizi yapılmıştır. Model sonuçları literatürdeki mevcut deneysel çalışmalarla karşılaştırılmış ve doğrulanmıştır.İkinci aşamasında ise, hem hareketli hem de hareketsiz bir plakada Al2O3-H2O nanoakışkanı kullanılarak farklı parçacık çaplarında, farklı plaka hızlarında, farklı hacim oranlarında ısı transfer analizi yapılmıştır. Ayrıca hareketli bakır plakada farklı tip nanoakışkan kullanılması durumunda ısı transferine olan etki de incelenmiştir.Sayısal çalışmada PHOENICS HAD programınn düşük Re sayılı k-ε türbülans modeli kullanılmıştır. Bu model, sınırlandırılmış çarpan jetlerin modellenmesinde yaygın bir şekilde kullanıldığı için tercih edilmiştir. Sonuç olarak; Reynoldas sayısının Re=12000-18000 değerine arttırılması durumunda ortalama Nusselt sayısında %28 oranında bir artış sağlandığı, nanoparçaçık çapı Dp=40nm'den 10nm'ye azaltığında ortalama Nusselt sayısında %9,1'lik artış sağlandığı, plaka hızı Vplaka=0-6 m/s aralığında arttırıldığında ortalama Nusselt sayısında %88,9 oranında artış sağlandığı, hacimsel oran φ=0,5-2,0 aralığında arttırıldığında ortalama Nusselt sayısında %2,5'lik artış sağlandığı, farklı nanoakışkanların karşılaştırılması durumunda ise, en iyi ısı transferi performansının Cu-H2O nanoakışkanın gösterdiği belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: çarpan akışkan jet, hareketli plaka, HAD, ısı transferi, nanoakışkan