Bükülmüş bant geometrisinin ve nanoparçacıkların tüplerde ısı transfer performansına sinerjistik etkileri

Borularda ısı transferini artırmak son yıllarda verimlilik açısından önemli bir konu olmuştur. Bu nedenle birçok pasif yöntem kullanılmış ve araştırmalarda yer bulmuştur. Bükülmüş bant ek parçaları bu pasif yöntemlerden biri olup borudaki akış rejimini ve hareketi değiştirerek ısı transferini artıran yapılar olarak öne çıkmaktadır. Bu parçalar akış içerisinde belirli bölgelerde girdap hareketi oluşturarak türbülans görevi görmekte ve termal sınır tabakasını bozarak ısı transfer katsayısını iyileştirmektedir. Bu çalışmada borularda kullanılan bükümlü bant geometrisinin nanopartiküllerle ısı transferi iyileştirmesine olan etkileri incelenmiştir. Temel amaç, kullanılacak sıvıya çeşitli nanopartikül konsantrasyonlarına sahip nanopartiküller eklenmesi ve sistem yapısına farklı büküm oranlarıyla eklenen bükümlü bant ek parçası ile ısı transferi iyileştirmesindeki artışı incelemek ve gözlemlemektir. Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) simülasyonları kullanılarak, bükülmüş bant geometrisine sahip boru içerisindeki nanoakışkanın ısı transferi davranışı simüle edilmiştir. Bu simülasyonlardan elde edilen sonuçlar, nanopartikül konsantrasyonunun artırılmasının ısı transfer performansını arttırdığını ve en verimli bükümlü bant ek parçası tasarımının 4 büküm oranına sahip olan tasarım olarak tasvir edildiğini göstermektedir. Al2O3-TiO2 (%10-6) nanofluidinin kullanımının sistem üzerinde oldukça olumlu bir etkiye sahip olduğu gözlemlenmiştir. Nusselt sayısı, sürtünme faktörü ve Performans değerlendirme kriterleri (PEC) ile ilgili karşılaştırmalar yapılmıştır.