Nanopartikül şekil etkisinin ve iletken köşe bölmesinin nanoakışkanla dolu bir kavitede doğal taşınıma etkisinin sayısal analizi

Bu tez çalışmasında farklı nanopartikül şekillerine sahip nanoakışkan ile köşe bölmeli kare boşluk içerisinde doğal konveksiyonunun sayısal incelenmesi yapılmıştır. Çalışmada amaçlanan elektronik ekipmanların soğutulması, güneş kollektörleri, gıda, tekstil ve kimya endüstrisi gibi termal mühendislik uygulama alanı olan konularda ısı ve akış özelliklerini etkilemek; ısı transfer miktarını mevcutta kullanılan pasif yöntemler ile iyileştirmektir. Özellikle son yıllarda ısı transferi akışkanında kullanımı yaygınlaşan nanopartiküllerin eklenmesi, nanoteknolojinin termal mühendislik problemlerine uygulanması yaygınlaşmıştır. Bu çalışma kapsamında nanopartikül temel ısı transfer akışkanı olan suya eklenmiştir. Çalışmada ayrıca küresel şekil dışındaki nanoparçacıklarda kullanılmıştır. Bu sayısal incelemenin çözümleri Comsol programında sonlu elemanlar yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Nanoakışkan olarak SiO2 – Su, partikül şekli olarak silindirik, küresel, brick ve blade tipleri kullanılmıştır. Isı transfer özellikleri ve akışkan karekteristikleri eş akış eğrilerinin, eş sıcaklık alanlarının, lokal ortalama Nusselt sayısının değişiminin verdiği sonuçlara göre tayin edilmiştir. Eş akış eğrileri ve sıcaklık alanları, farklı Rayleigh değerlerinde ve farklı nanopartikül hacim oranlarında değişen köşe bölmesi yarıçapına göre incelenmiştir. Bu analiz sonuçlarına göre ısı transferini etkileyen temel parametreler incelenmiş, ısı transferi açısıdan uygun olan parametrik kombinasyonlar belirlenmiş, elde edilen sonuçlar tartışılmıştır. Anahtar Kelimeler: Nanopartikül, nanopartikül şekli, ısı transferi, doğal konveksiyon, pasif iyileştirme metodu, köşe bölmesi, sonlu elemanlar yöntemi.