Radyatörlerde nanoakışkan kullanımının ısıl performansa etkisinin sayısal ve deneysel analizi

Bu yüksek lisans tez çalışmasında, otomobil soğutma sistemlerinde geleneksel ısı transfer akışkanı yerine nanoakışkan kullanarak otomobil radyatörünün ısıl performansı deneysel ve sayısal olarak araştırılmıştır. Analizlerde soğutucu akışkan olarak %1 hacimsel konsantrasyona sahip Al2O3, CuO, MgO içeren su ve etilen glikol bazlı nanoakışkanlar kullanılmıştır. Analizler üç farklı hacimsel debide (0.232, 0.260, 0.282 L/s) ve üç farklı hava hızında (1.6, 2.3, 2.9 m/s) gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışma için bir otomobil soğutma sistemi deney düzeneği kurulmuş ve dört farklı soğutucu akışkan için analizler gerçekleştirilmiştir. Sayısal analiz için ise Ansys 14.5 programı kullanılarak bir otomobil radyatörü tasarlanmış ve Fluent yazılımıyla otomobil radyatörünün akış analizi gerçekleştirilmiştir. Hem deneysel hem de sayısal çalışma için farklı debi ve farklı hava hızları ile gerçekleştirilen analizler sonucunda, soğutucu akışkanların sistemden çıkış sıcaklıkları elde edilmiştir. Elde edilen sıcaklıklara göre her bir akışkan için ısı taşınım katsayısı ve Nusselt sayısı hesaplanmıştır. Soğutucu akışkanların ısı taşınım katsayıları ve Nusselt sayıları karşılaştırıldığında, nanoakışkanların ısıl performansının baz akışkana göre daha iyi olduğu anlaşılmıştır. Deneysel ve sayısal analiz için Nusselt sayısındaki en yüksek artış Al2O3 içeren nanoakışkan için bulunmuş ve sırasıyla %69.33 ve %58.09 olarak hesaplanmıştır. Tüm soğutucu akışkanlar için hacimsel debinin ve hava hızının artmasıyla soğutucu akışkanların ısı taşınım katsayısının ve Nusselt sayısının arttığı sonucuna ulaşılmıştır. Sayısal ve deneysel analizlerin sonuçları kıyaslanmış ve sonuçların literatürle uyumlu olduğu gözlemlenmiştir.