Nanoakışkan kullanımının termoelektrik güç üretimine etkisinin incelenmesi

Geleneksel akışkanlara göre daha yüksek ısıl özelliklere sahip nanoakışkanlar, daha önce yapılmış çalışmalarda termoelektrik jeneratör (TEJ) sisteminde genellikle soğutucu iş akışkanı olarak kullanılmış ve TEJ veriminin artış göstermesini sağlamıştır. Bu çalışmada MgO/Ag-su hibrit nanoakışkan ve CNT-su nanoakışkanı sistem için gerekli sıcaklık farkını oluşturmak için hem sıcak hem de soğuk akışkan görevinde kullanılmıştır. Bahsedilen nanoakışkanların kullanımının sadece su kullanımına göre termoelektrik güç üretimi ve TEJ verimi üzerinde oluşturduğu değişiklikler araştırılmıştır. Akışkanlar 7 farklı Reynolds sayısında (100, 250, 500, 750, 1000, 1250, 1500) değerlendirilmiş olup, nanoakışkanlar 4 farklı hacim oranında (0,005, 0,01, 0,015, 0,02) ele alınmıştır. Tasarlanan modelde kullanılan tüm akışkanlar 323,15 K (T_h) ve 293,15 K (T_c) sıcaklık değerlerine sahiptir. Belirlenen parametrelerde modelin matematiksel hesaplamaları Comsol Multiphysics programında sonlu elemanlar yöntemiyle gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, MgO/Ag-su ve CNT-su nanoakışkanların kullanımında sadece su kullanımına göre TEJ elektrik potansiyeli, çıkış gücü ve veriminde artış olduğunu göstermiştir. Nanoakışkanlar, tüm hacim oranlarında suya göre daha yüksek elektrik potansiyeli ve çıkış gücü sağlamıştır. MgO/Ag-su nanoakışkanı sahip olduğu tüm hacim oranlarında diğer akışkanlara göre daha yüksek elektrik potansiyeli ve çıkış gücü elde edilmesini sağlamıştır. En yüksek TEJ elektrik potansiyeli ve çıkış gücüne, Reynolds sayısı 1500 alındığında, 0,02 hacim oranına sahip MgO/Ag-su nanoakışkan kullanımı ile erişilmiştir. Bu durumu sırasıyla CNT-su ve sadece su kullanımı takip etmiştir. Daha düşük Reynolds sayılarında daha düşük voltaj ve çıkış gücü elde edilmiş, Reynolds sayısındaki artış ile paralel olarak voltaj ve çıkış gücü de artış göstermiştir. En yüksek elektrik potansiyeli ve çıkış gücü MgO/Ag-su ile edilmesine rağmen en yüksek TEJ verim değeri 0,02 hacim oranına sahip 1500 Reynolds sayısında CNT-su nanoakışkan ile elde edilmiştir. Nanoakışkanlar tüm parametrelerde suya göre daha yüksek TEJ verimine ulaşılmasını sağlamıştır. Nanoakışkan kullanımının, TEJ elektrik potansiyeli, çıkış gücü, verim değerinde belirgin bir iyileşmeye neden olduğu gözlemlenmiştir.