Search

Our study has been investigated nanofluids' heat transfer performance in a wavy microchannel using theoretical and computational fluid dynamics. Al2O3, CuO, Fe2O3, TiO2 and SiO2 have been used in the calculations as nanoparticles. Volumetric nanoparticle ratios in the nanofluid are 1%, 2%, 3% and 4%. Outlet temperatures, Nusselt number, thermal conductivity efficency and convective heat transfer coefficients of nanofluids at 100, 250, 500 and 1000 Reynolds numbers have been investigated. It observed that the heat transfer performance increased thanks to the increasing Reynolds number and the increasing percentage volumetric nanoparticle ratio., Çalışmada, teorik analiz ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği kullanılarak dalgalı mikrokanalda nanoakışkanların ısı transfer performansı araştırılmıştır. Al2O3, CuO, Fe2O3, TiO2 ve SiO2 nanopartikül olarak hesaplamalarda kullanılmıştır. Nanopartiküllerin nanoakışkan içerisindeki hacimsel oranı sırasıyla 1%, 2%, 3% ve 4% şeklindedir. Nanoakışkanların 100, 250, 500 ve 1000 Reynolds sayısında çıkış sıcaklıkları, Nusselt sayısı, termal iletkenlik verimliliği ve termal taşınım katsayıları incelenmiştir. Artan Reynolds sayısı ve artan hacimsel nanoparçacık oranı sayesinde ısı transfer performansının arttığı gözlemlenmiştir.

Son dönemde teknolojinin hızla ilerlemesi ve gelişmesi, enerji konusunun giderek artan bir öneme sahip olmasına neden olmuştur. Enerjinin üretimi ve verimli bir şekilde kullanılması, fosil yakıtlar ve diğer kaynaklar üzerindeki baskılar göz önüne alındığında son derece kritik hale gelmiştir. Enerji kaynaklarının coğrafi olarak farklı bölgelere dağılımı ve bu bölgelerdeki istikrarsızlık faktörleri, enerji üretimi ve verimli kullanımı açısından daha da önemli hale gelmiştir. Artan enerji maliyetleri, insanları alternatif enerji üretim yöntemlerine yönlendirmiş ve enerji tüketiminde verimlilik artışı sağlama arayışına yöneltmiştir. Sanayi ve konutlarda kullanılan buhar ve sıcak su kazanları gibi sistemlerde, enerji kayıplarının büyük bir kısmı yüksek sıcaklıktaki baca gazının atmosfere atılmasıyla gerçekleşmektedir. Isı transferi için kullanılan ısı değiştiriciler ve eşanjörler, ısıtma-soğutma sistemlerinde ve enerji santrallerinde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Isı değiştiriciler, su, hava ve gaz gibi doğrudan veya dolaylı temaslı olabilen tipleri içermektedir. Bu noktada, farklı türbülatör yöntemleri kullanılarak ısı değiştiricilerinin verimliliği üzerine araştırmalar yapılmaktadır. Türbülatörler, baca gazı aracılığıyla dışarı atılan enerjinin kazan suyuna geri verilmesini sağlar. Duman borularından geçen baca gazının türbülansını artırarak geçiş hızını azaltır ve temas yüzeyini genişleterek, baca gazının taşıdığı ısıyı kazan suyuna aktarır. Günümüzde türbülatörler, bakır, alüminyum, galvaniz ve çelik gibi çeşitli malzemelerden ve kullanım amacına bağlı olarak farklı açılara sahip olarak üretilmektedir. Bu çalışmada, ısı transfer verimini artırmak amacıyla bakır borular içerisine farklı malzemelerden yapılmış levha ve spiral sac yerleştirilmiştir. Bu sistemde buhar ve hava akışkanları kullanılmıştır. Deneyin yapıldığı sistemde, ısıtılan su alt kısımdaki depoda tutulmuş ve boru aracılığıyla buhar olarak üst kısımda bulunan türbülatöre gönderilmiştir. Hava akış hızını değiştirebilmek için deney sisteminde bir fan kullanılmıştır. Türbülatörlü ve boş borulu deneyler gerçekleştirilmiştir. Galvaniz levha için yapılan hesaplamalarda, 2,5 m/s hızda en yüksek verim %23 olarak elde edilmiştir. Galvaniz spiral levha için yapılan hesaplamalarda ise 2,5 m/s hızda en yüksek verim %27 olarak elde edilmiştir. Paslanmaz çelik levha kullanıldığında ise 3,9 m/s hızda en yüksek verim %22 olarak belirlenmiştir. Paslanmaz çelik spiral levha kullanıldığında da 3,9 m/s hızda en yüksek verim %22 olarak tespit edilmiştir., The rapid advancement and development of technology in recent times have led to increasing importance of the energy sector. The production and efficient utilization of energy have become critically important considering the pressures on fossil fuels and other resources. The geographical distribution of energy sources and instability factors in these regions have further highlighted the significance of energy production and efficient usage. Rising energy costs have prompted people to turn to alternative energy generation methods and seek improvements in energy efficiency. Systems such as steam and hot water boilers used in industries and residential buildings incur significant energy losses through the expulsion of high-temperature flue gases into the atmosphere. Heat exchangers and heat transfer devices are extensively employed in heating, cooling, and power generation systems to facilitate heat transfer. These heat exchangers include types that enable direct or indirect contact with fluids such as water, air, and gases. Research is currently being conducted on various turbulator methods to enhance the efficiency of heat exchangers. Turbulators facilitate the recovery of energy expelled through flue gases and transfer it back to the boiler water. They increase turbulence in the flue gases passing through the smoke tubes, reduce their flow velocity, and increase the surface area for heat transfer, thus enabling the transfer of heat carried by the flue gases to the boiler water. Turbulators are manufactured using various materials like copper, aluminum, galvanized steel, and are designed with different angles depending on their intended applications. In this study, to enhance the efficiency of heat transfer, sheets and spiral plates made from different materials were placed inside copper tubes. The system utilized steam and air as the working fluids. In the experimental setup, the heated water was held in a lower tank and sent as steam through the tubes to the turbulator located in the upper part. A fan was employed in the experimental system to adjust the air flow rate. Experiments were conducted with both turbulated and plain tubes. Calculations performed for galvanized sheets yielded the highest efficiency of 23% at a flow velocity of 2,5 m/s. For galvanized spiral plates, the highest efficiency of 27% was obtained at the same flow velocity. When stainless steel sheets were used, the highest efficiency of 22% was determined at a flow velocity of 3,9 m/s. Similarly, using stainless steel spiral plates resulted in the highest efficiency of 22% at a flow velocity of 3,9 m/s.

Türbülatörler, ısı değiştiricilerinde akışkanlara türbülans kazandırarak, yüzeyle olan temasın arttırılması yoluyla ısı transferinin yükseltilmesi için kullanılmaktadır. Türbülatörler, yüksek verimlilik gerektiren alanlarda tercih edilmektedir. Akışkanlardan efektif ısı transferi sağlanması için maksimum temas yüzeyine sahip olunması gerekmektedir. Sisteme verilen enerjiden maksimum kazanç elde edilebilmesi ve maliyetlerin en aza indirilebilmesi için tercih edilen bu tür sistemlerin kullanımı sayesinde yüksek verimlilik oranlarına ulaşmak mümkün bir hale gelmektedir. Yapılan bu çalışmada ısı transferinin arttırılması kapsamında eş merkezli dış ve iç borudan oluşan ısı değiştiricisinde iç boru içerisine farklı türbülatörler yerleştirilmiştir. Isı değiştiricisinde dış boruya 98℃ sıcaklığında buhar, iç boruya ise kompresör yardımıyla oda sıcaklığında belirlenen hızlarda hava akışı paralel, aynı yönlü bir şekilde uygulanmıştır. Deney düzeneğiyle ısı değiştiricisi iç borusu türbülatörsüz (boş) olduğunda, içerisinde 1 m uzunluğunda mil üzerine 15 cm adımlarla yerleştirilmiş Tip-A (çubuk) ve Tip-B (kanat) silindirik türbülatörlerin yerleştirilmesi durumlarında ısı transferi performansı incelenmiştir. Deney düzeneğinde termokupllar kullanılarak çoklu kanallı veri tarayıcı ile türbülatörsüz, Tip-A ve Tip-B silindirik türbülatör durumlarında, belirlenen hızlarda ısı değiştiricisi giriş ve çıkış sıcaklıkları ölçülmüştür. Elde edilen verilere göre farklı açılardan analizler yapılmıştır. Türbülatör Tip-B kullanıldığı durumda en yüksek sıcaklık farkının gerçekleştiği gözlemlenmiştir. Türbülatörsüz durum ile karşılaştırıldığında Türbülatör Tip-A kullanılması durumunda 2,5 m/s hızında %28 oranında, Türbülatör Tip-B kullanılması durumunda 3 m/s hızında %118 oranında artış ile maksimum sıcaklık farklarına ulaşıldığı görülmüştür. Ortalama sıcaklıkların Tip-A türbülatör kullanıldığında ve türbülatörsüz durumlarda birbirlerine yakın olduğu, Tip-B türbülatör kullanıldığında ise 1 m/s ve üzeri hava akış hızlarında ortalama sıcaklığın daha yüksek olduğu gözlemlenmiştir. Türbülatör Tip-A kullanıldığında %32 ile 2,5 m/s hızında, Türbülatör Tip-B kullanıldığında %157,9 ile 3 m/s hızında türbülatörsüz duruma göre en yüksek artış oranı ile Nusselt sayısına ulaşılmıştır. Türbülatör Tip-A kullanıldığında %32,5 ile Reynolds 11423 değerinde, Türbülatör Tip-B kullanıldığında %157,9 ile Reynolds 13899 değerinde türbülatörsüz duruma göre en yüksek hm ısı taşınım katsayısı artış oranına ulaşılmıştır. Tip-A ve Tip-B türbülatörlerin kullanılması halinde ısı transfer miktarının ve etkinlik oranının, belirlenen Reynolds değerlerinin tümünde türbülatörsüz duruma göre daha yüksek olduğu görülmüştür. Reynolds değerlerinin tümünde Türbülatör Tip-B kullanılması durumunda belirgin bir şekilde artış ile en yüksek ısı transfer miktarına ve etkinlik oranına ulaşılmıştır. Her koşulda türbülatör kullanımının ısı transferini arttırdığı, Tip-B türbülatörün Tip-A türbülatöre göre belirgin bir şekilde daha iyi ısı transfer performansı gösterdiği görülmüştür., Turbulator is used in heat exchangers to enhance heat transfer rates from the fluids by increasing the contact surfaces of the fluids by increasing the turbulence flow. More contact surfaces are necessary for effective heat transfer, particularly in applications requiring high productivity and capabilities. By using turbulators, the maximum energy gain can be achieved, leading to high efficiency rates and lower costs. In this study, different turbulators are placed in the inner tube of the heat exchanger, which consists of concentric outer and inner pipes, within the scope of increasing the heat transfer. In the heat exchanger, steam was applied to the outer pipe at a temperature of 98°C, and to the inner pipe with the help of the compressor, the air flow was applied in a parallel and same direction at different speeds. The contribution of the cylindrical turbulator to the energy efficiency of the heat exchanger was investigated. Heat transfer performance was analysed in the case of placing Type-A (rod) and Type-B (wing) cylindrical turbulators placed on a 1 m-long shaft with 15 cm steps using the experimental setup. In the experimental setup, the inlet and outlet temperatures of the heat exchanger were measured at various speeds using Type-A and Type-B cylindrical turbulator and without turbulator (empty) conditions by using thermocouples via data logger. It has been observed that the highest temperature difference occurs when turbulator Type-B is used. Compared to the empty (without turbulator) condition, it was observed that maximum temperature differences were reached with a %28 increase at 2,5 m/s speed in the case of using Turbulator Type-A, and %118 increase at 3 m/s speed in the case of using Turbulator Type-B. It has been observed that the average temperatures are close to each other in case of Type-A turbulator is used and without turbulator, while the average temperature is higher at 1 m/s and above air flow rates when Type-B turbulator is used. It was observed that the highest Nusselt number were reached with a %32 increase at 2,5 m/s speed in the case of using Turbulator Type-A, and %157,9 increase at 3 m/s speed in the case of using Turbulator Type-B, compared to the empty (without turbulator) condition. The highest hm heat transfer coefficient increase rate was reached at Reynolds 11423 for Turbulator Type-A as %32,5 and at Reynolds 13899 for Turbulator Type-B as %157,9, compared to the empty inner pipe condition. In the case of using Type-A and Type-B turbulators, it was observed that the heat transfer amount and effectiveness rate were higher than the case without a turbulator in all of the determined Reynolds values. In the case of using Turbulator Type-B in all Reynolds values, the highest heat transfer amount and effectiveness rate were reached with a significant increase. It has been observed that the use of turbulators increases the heat transfer and the Type-B turbulator has a significantly better heat transfer performance than the Type-A turbulator, in all conditions.

Yapısal Gelişim Teorisi 1996 yılında literatüre kazandırılmış olup tabiattaki ve mühendislikteki tasarım prensiplerini açıklar. Teori, yeryüzündeki akış sistemlerini bütüncül bir şekilde ele alır. Akışın (hareketin) olmadığı yerde çoğu zaman canlılıktan bahsetmemiz dahi mümkün olmamaktadır. Akış sistemlerinin çözümünde anahtar davranış biçimi bu sistemlerin minimum dirençli yol ile hareketini sürdürmesidir. Belli bir zaman dilimi için minimum direnç ile hareket eden sistem zaman geçtikçe kendine yeni yollar (kanallar) bulmakta ya da bazı yolları hiç kullanmayarak yönünü değiştirmektedir. Yapısal Gelişim Teorisi ise hayati öneme sahip olan akış sistemlerinin fiziksel arka planını ortaya koymaktadır. Bu makalede özellikle mühendislik çözümlerinin başında gelen akış sistemlerinin yapısı (gemilerde kurulu ana makine gücü ve ısı transferi örnekleri özelinde) ve Yapısal Gelişim Teorisi’ne göre ilişkisi araştırılmıştır. Bunun için 1085 adet petrol tankeri için DWT ile bu tankerler için gerekli olan güç ilişkisi nonlineer regresyon ile analiz edilmiştir. Sonuç olarak gemilerdeki genel gelişimin ve ısı transferinin yapısal gelişim prensiplerine uygun şekilde gerçekleştiği gösterilmiştir., Constructal Law was introduced by Adrian Bejan to the literature in 1996 as a theory that explain the principles of design in nature and engineering. If there is no flow (movement) then the potential of a system to do work cannot be considered. One of the most important criteria to uncover solutions for flow systems is that these systems maintain their movement by using the path of the least resistance. A system that moves with the least resistance path for a certain period of time finds new paths (channels) for itself as time goes by or changes its direction by not using some possible paths. Constructal Law reveals the physics of these flow systems are in prime importance. This article provides a physical insight and analysis of flow systems that are at the core of many engineering problems (specifically installed main engine power and heat transfer) in accordance with Constructal Law. In addition, the relationship between DWT and installed main engine power for 1085 oil tankers was analyzed by nonlinear regression. As a result, the evolution of ships and heat transfer are compatible with Constructal Law.

Bu makalede, çeşitli giriş koşullarına sahip hiperbolik bir soğutma kulesinin akış analizi, hesaplamalı akışkanlar dinamiği modülü kullanılarak hesaplanmıştır. Referans olarak 50 ton/saat kapasiteli bir soğutma kulesi alınmıştır. Sistemde sağ ve sol tarafta olmak üzere iki su girişi ve alttan hava girişi bulunmaktadır. Analiz sonucunda soğutma kulesinin performansını etkileyen ana faktörlerin akışkan sıcaklığı ve çevre nem değerleri olduğu görülmüştür. Ayrıca kule yüksekliğinin optimum seviyede tasarlanırsa soğutma performansının arttığı hesaplanmıştır. Hava debisinin ve akış hızının artması ile kulenin soğutma kapasitesinin arttığı gözlemlenmiştir. Bu analizde k-Ɛ enerji denklemi yöntemi kullanılmıştır., In this paper, the flow analysis of a hyperbolic cooling tower with various inlet conditions is calculated using the computational fluid dynamics module. A cooling tower with a capacity of 50 tons/hour is taken as a reference. The system has two water inlets on the left and right sides and an air inlet at the bottom. As a result of the analysis, it is seen that the main factors affecting the performance of the cooling tower are fluid temperature and ambient humidity values. It is also calculated that the cooling performance increases if the tower height is designed at the optimum level. It is observed that the cooling capacity of the tower increases with the increase in air flow rate and flow rate. The k-Ɛ energy equation method was used in this analysis.

Bu çalışmada, ısıl enerji depolama sistemlerinde kullanılan silindirik olarak kapsüllenmiş faz değiştiren malzemenin erime süreci ve silindir içerisine kanatçık yerleştirilmesinin etkileri sayısal olarak incelenmiştir. Analizler için üç boyutlu, zamana bağlı Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği modeli oluşturulmuş ve oluşturulan model literatürdeki deneysel ve sayısal veriler ile doğrulanmıştır. Kanatçıkların erime sürecine etkilerini incelemek amacı ile 6, 9 ve 12 mm olmak üzere üç farklı kanatçık genişliği seçilmiştir. Kanatçıkların etkileri, faz değiştiren malzeme erime sıcaklığı ile silindirin dış duvar sıcaklığı arasındaki farkın 10, 20 ve 30 °C olduğu durumlarda analiz edilmiştir. Faz değiştiren malzeme içerisine yerleştirilen kanatçıkların erime sürecine önemli ölçüde etki ettiği, kanatçık genişliği arttıkça erime süresinin kısaldığı görülmüştür. Kanatçık etkisi ile erime süresindeki en büyük düşüş, 10 °C sıcaklık farkında 12 mm kanatçık genişliğinde elde edilmiştir. Bu durumda erime süresi 14.8 dakika iken kanatçıksız faz değiştiren malzemenin erime süresi 43.5 dakikadır., In this study, the melting process of the cylindrically encapsulated Phase Change Material (PCM) used in thermal energy storage systems and the effects of fin placement in the cylinder were numerically investigated. For the analysis, a three-dimensional, transient Computational Fluid Dynamics (CFD) model was developed and the model was validated with experimental and numerical data in the literature. In order to examine the effects of the fins on the melting process, three different fin widths, 6, 9, and 12 millimeters, were selected. The effects of the fins were analyzed when the difference between the FDM melting temperature and the outer wall temperature of the cylinder was 10, 20, and 30°C. It has been observed that the fins placed in the PCM have a significant effect on the melting process, and the melting time becomes shorter as the fin width increases. The maximum decrease in melting time due to the fin effect was obtained with a fin width of 12 mm at a temperature difference of 10 °C. In this case, while the melting time is 14.8 minutes, the melting time of FDM without fins is 43.5 minutes.

Geri basamak akışları geçmişten günümüze hesaplamalı akışkanlar dinamiği ve ısı transferi incelemeleri için gerek deneysel gerek nümerik olarak oldukça fazla sayıda çalışmaya konu olmuştur. Bu akışlarının tipik özelliklerinin aniden değişen kanal yüksekliğinden sonra meydan gelen akış ayrılması ve kanal uzunluğu yeteri kadar uzunsa oluşan akışın yeniden birleşmesi gelmektedir. Hem laminer hemde türbülanslı akış örneklerini görebileceğimiz bu tür akışlarda, akışın yeniden birleşmesine bağlı olarak ısı transferi de gerçekleşmektedir. Bu çalışmada kapalı bir kanalda türbülans şiddetinden bağımsız olarak basamak öncesinde belirlenmiş bir noktadan itibaren kanal çıkışına doğru daralan ve genişleyen kanal geometrisine bağlı olarak basamak sonrası yeniden birleşme ve ısı transferi incelenmiştir. Literatür çalışmalarında oldukça yaygın olarak incelenen deneysel bir çalışmadaki sonuçlara; ANSYS Fluent programında Standard k ε modeli kullanılarak ulaşılmıştır. Uygulanan nümerik model ile deneysel verilere ulaşılmasının ardından, daralan ve genişleyen kanal geometrisi kullanılarak elde edilen sonuçlar incelenmiştir. Basınç gradyeni etkisinin kanal çıkışına doğru azaldığı durumlarda yeniden birleşme bölgesinin kanal çıkışına doğru ilerlediği ve ısı transferi kapasitesinin azaldığı tespit edilmiştir.

The condensation problem in automobile lighting system risks driving and driver safety. Condensation is the main cause of problems such insufficient lighting. In our study, the problem of condensation in vehicle headlights is discussed. The region where condensation will occur was estimated from the results obtained from the temperature analysis. The amount of condensed mass was calculated by the calculation method. Calculations were confirmed by numerical analysis. In the analyzes made in ANSYS 2022 R2 software, the transmission effects (conjugate effects) in the headlight components were taken into account. Boussinesq approach was used for natural convection and Monte Carlo approach was used for considering radiation effects. Mesh independence was was studied. Thermal analyzes were made at ambient temperature T∞=5 °C and RH: 95% independent of time. As a result of the analysis, the indoor air temperature distribution, air flow profiles were examined and an estimate was made where the condensation would occur. Then, the thermal analysis results were read as the initial condition, and it was kept for 300 seconds. Water at 3 °C was sprayed onto the lens. Condensation formation analyzes were made in terms of time. After the formation of condensation, the power was turned on to the lighting elements and it was expected that the condensation would be removed within 1800 seconds as per the specification. The region where condensation is predicted and the region with condensation in the analyzes are compatible with the literature., Otomobil aydınlatma sistemindeki yoğuşma sorunu, sürüş ve sürücü güvenliğini riske atmaktadır. Yetersiz aydınlatma gibi sorunların ana nedenleri arasında yoğuşma önemli bir problemdir. Çalışmamızda araç farlarında yoğuşma sorunu ele alınmıştır. Sıcaklık analizinden elde edilen sonuçlardan yoğuşmanın meydana geleceği bölge tahmin edilmiştir. Yoğunlaşan kütle miktarı hesaplama yöntemi ile hesaplanmıştır. Hesaplamalar sayısal analizle doğrulanöıştır. ANSYS 2022 R2 yazılımında yapılan analizlerde far bileşenlerinde ısı iletim etkileri dikkate alınmıştır. Doğal taşınım için Boussinesq yaklaşımı, radyasyon etkilerini dikkate almak için Monte Carlo yaklaşımı kullanılmıştır. Eleman sayısından bağımsızlık çalışması yapılmıştır. Termal analizler, T∞=5 °C ortam sıcaklığında ve zamandan bağımsız olarak RH: %95 tanımlanarak yapılmıştır. Analiz sonucunda iç ortam hava sıcaklık dağılımı, hava akış profilleri incelenmiş ve yoğuşmanın nerede olacağı tahmini yapılmıştır. Daha sonra termal analiz sonuçları başlangıç koşulu olarak tanımlanmış ve 300 saniye lens üzerine 3 °C'de su püskürtülmüştür. Zamana bağşı yoğuşma oluşum analizleri yapılmıştır. Yoğuşma oluştuktan sonra aydınlatma elemanlarına güç tanımı yapılmıştır. Şartnameye göre 1800 saniye içinde yoğuşmanın giderilmesi beklenmiştir. Analizlerde yoğuşmanın tahmin edildiği bölgede oluştuğu, yoğuşmanın oluştuğu bölge literatür ile uyumlu çıkmıştır.

In this study, the effects of nanofluid usage on heat transfer in a pipe with helical fins on its inner surface were investigated. In this context, four model geometries were determined as finless, single helical fin, double helical fin and triple helical fin tube. It is assumed that hBN-water (hexagonal boron nitride-water) nanofluid with constant inlet temperature passes through the pipe, and a constant heat flux is applied to the pipe surfaces. Water was used as the base fluid. 0%, 0.5%, 1%, 1.5%, 2% and 2.5% hBN nanoparticles were added to the water. Numerical analyses were carried out with the help of Computational Fluid Dynamics. As a result of the study, it was observed that the average fluid temperature, heat transfer coefficient and Nusselt number increased with increasing the number of fins and the mixing ratio of the nanofluid. The lowest Nusselt number was determined as 25.93 in the case of water flowing from the finless pipe, and the highest Nusselt number was determined as 97,036 in the case of three helical fins and 2.5% volumetric mixture. Therefore, it was observed that adding helical fins to a pipe and using hBN-water nanofluid had a positive effect on heat transfer., Bu çalışmada iç yüzeyinde helisel kanatçıklara sahip bir boruda nanoakışkan kullanımının ısı transferi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bu kapsamda kanatçıksız, tek helisel kanatçıklı, çift helisel kanatçıklı ve üç helisel kanatçıklı boru olmak üzere dört model geometrisi belirlenmiştir. Borunun içerisinden sabit giriş sıcaklığına sahip hBN-su (hekzagonal bor nitrür-su) nanoakışkanı geçtiği, boru yüzeylerine ise sabit ısı akısı uygulandığı varsayılmıştır. Baz akışkan olarak kullanılan suyun içerisine hacimsel olarak %0, %0,5, %1, %1,5, %2 ve %2,5 oranında hBN nano partikülü katıldığı düşünülmüştür. Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği yardımıyla sayısal analizler gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın sonucunda kanatçık sayısının ve nanoakışkanın karışım oranının artırılmasıyla ortalama akışkan sıcaklığının, ısı taşınım katsayısının ve Nusselt sayısının arttığı görülmüştür. En düşük Nusselt sayısı kanatçıksız borudan su aktığı durumda 25,93 olarak, en yüksek Nusselt sayısı ise üç helisel kanatçık ve %2,5 hacimsel karışım olduğu durumda 97,036 olarak belirlenmiştir. Dolayısıyla bir boru içerisine helisel kanatçık eklemenin ve hBN-su nanoakışkanı kullanımının ısı transferi üzerinde olumlu yönde etkisi olduğu gözlemlenmiştir.

Bu çalışmada, elektronik bileşenlerin bir çift slot jet ile soğutulmasında nozül konumunun akış yapısı ve taşınımla ısı transfer karakteristiklerine etkileri sayısal olarak incelenmiştir. Nozül genişlikleri ve jet Reynolds sayıları eşit alınarak dört farklı nozül konumu (JK 1-2, JK 1-3, JK 1-4 ve JK 1-5) için Reynolds sayısının 100 ile 500 değerleri arasında, laminer rejimde iki-boyutlu hesaplamalar gerçekleştirilmiştir. Sayısal hesaplamalar ANSYS Fluent yazılımı ile yürütülürken, farklı Reynolds sayıları ve jet konumları için hız ve sıcaklık konturları, ısı kaynaklarının yüzeylerinde yerel ve ortalama Nusselt sayılarının değişimi ve genel ortalama Nusselt sayısının değişimi incelenmiştir. Çalışma sonucunda, akış yapısı ve taşınımla ısı transfer karakteristiklerinin nozül konumundan oldukça etkilendiği, sistemin geneli için taşınımla ısı transfer hızının JK 1-2’de diğer durumlara oranla daha yüksek olduğu ve ikinci nozülün çıkışa doğru kayması ile birlikte taşınımla ısı transfer hızının sistemin geneli için azaldığı belirlenmiştir., In this study, the impact of nozzle position on flow structure and characteristics of convective heat transfer in electronic components cooling with twin jet nozzles are investigated numerically. Assuming that nozzle widths and jet Reynolds numbers are equal, numerical calculations are performed in the laminar regime between the Reynolds number range of 100 and 500 for different nozzle positions (JP 1-2, JP 1-3, JP 1-4 and JP 1-5). Numerical calculations are realized via the ANSYS Fluent software, and velocity and temperature contours, local and mean Nusselt number variation on the heat sources’ surfaces and the overall mean Nusselt number variation are investigated for different nozzle positions and Reynolds numbers. As a result of the study, it is disclosed that the flow structure and characteristics of convective heat transfer are considerably influenced by nozzle position, the overall rate of convective heat transfer in JP 1-2 is higher than in the other cases, and it decreases with the displacement of the second jet towards the outlet.

Makine yataklarındaki hareketli parçaların birbirleri ile olan yüzeysel sürtünmeleri sonucu aşınmalar meydana gelmektedir. Bu yüzeyler arsındaki aşınmaları en aza indirmek için yüzeyler arasına belirli bir viskoziteye ve ısıl özelliklere sahip kaygan sıvı olan yağ kullanılmaktadır. Hareketli parçaların hızına bağlı olarak yüzeyler arasında ve akışkanda ısınmalar meydana gelmektedir. Çalışma esnasında, oluşan sıcaklık değişimleri, açığa çıkan ısı akısı ve akışkanın viskozite özelileri incelenmiştir. Kızak levhaları arası mesafe h=2 mm olarak alınmıştır. Akışkanın ısı iletim katsayısı akışkan sıcaklığına bağlı olarak çok az değişse de burada sabit alınmıştır. Kızak hızının artışı doğal olarak sürtünmeyi artırmakta ve akışkan yağ sıcaklığı artış göstermektedir. Buna bağlı olarak da akışkanın ısı enerjisi artmaktadır. Sıcak akışkanın her iki yüzeyle temas halindedir. Burada sabit levha sıcaklığı hareketli levha yüzeyine göre daha düşüktür. Her iki yüzeyden çevreye transfer olan ısı yükü, farklı yüzey sıcaklılarında ve çalışma şartlarına göre hesaplanmıştır.

In this study, effects on heat transfer of periodic oscillation of a vertical flat plate are experimentally and numerically investigated. The experimental setup includes a transparent enclosure hosting a moving experimental model, flywheel-motor assembly generating the oscillating movement of the model, power supply, data logger and personal computer. The experimental model comprises two copper plates with attached thermocouples and Kapton heaters placed between the plates. In the study, heat flux applied to surface of the plates (q″), the Womersley number (Wo) and dimensionless oscillation amplitude (Ao) are varied and the effect of these parameters on the heat transfer is analysed. Furthermore, the study is numerically solved using a control-volume based CFD solver based on experimental data. The numerical results are compared with the experimental results. Instantaneous velocity and temperature profiles of the plate are obtained to explain the heat transfer mechanism. The numerical and experimental results are shown heat transfer is significantly affected by oscillation parameters and the heat transfer increases with the increase in both oscillation amplitude and frequency., Bu çalışmada, düşey düz bir levhanın periyodiksalınımlarının ısı transferi üzerindeki etkisi deneysel ve sayısal olarakincelenmiştir. Deney sistemi, içinde deneysel modelin hareket ettiği şeffaf bir muhafazayı, modelin salınım hareketini üreten volan-motor sistemini,güç kaynağını, veri toplama sistemini ve bilgisayarı içerir. Deneysel model,üzerine termoelemanlar yerleştirilmiş iki bakır levha ve levhalar arasınayerleştirilmiş Kapton ısıtıcılardan oluşur. Çalışmada, levhanın yüzeyineuygulanan ısı akısı (q″), Womersley sayısı (Wo) ve boyutsuz salınım genliği(Ao) değiştirilmiş ve bu parametrelerin ısı transferi üzerindeki etkisi analizedilmiştir. Ayrıca, çalışma deneysel verilere dayalı kontrol hacim tabanlı birHAD çözücüsü kullanılarak sayısal olarak çözülmüştür. Sayısal sonuçlar,deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Salınım genliği ve frekansının ısıtransferine etkisini göstermek için levha yüzeyinde anlık hız ve sıcaklık görüntülerielde edilmiştir. Sayısal ve deneysel sonuçlar, ısı transferinin salınım parametrelerindenönemli derecede etkilendiğini ve salınım genliği ve frekansının artması ile arttığınıgöstermiştir.

Sinirlandirilmis bir kanal icerisinde yer alan tek kare silindir (KS) uzerinden iki boyutlu laminer surekli akis icin blokaj (=B/H) oraninin isi transferi ve akis karakteristiklerine olan etkisi incelenmistir. Calismada Reynolds sayisi Re=40 degerinde sabit tutulurken blokaj orani =0.125-0.8 degerleri arasinda degistirilmistir. Hesaplamalarda ANSYS CFX 14.0 kullanilmistir. Blokaj orani etkisinin KS yuzeyleri uzerindeki surukleme katsayisi (Cd), surtunme katsayisi (Cf), boyutsuz yeniden birlesme uzunlugu (Lr/B) ve ortalama Nusselt sayisi (Nu) uzerine olan etkileri incelenmistir. Blokaj orani arttikca surukleme katsayisi (Cd), surtunme katsayisi (Cf) ve ortalama Nusselt sayisi (Nu) degerlerinin arttigi ancak boyutsuz yeniden birlesme uzunlugu (Lr/B) degerinin azaldigi bulunmustur. Surukleme katsayisi (Cd), surtunme faktoru (Cf), boyutsuz yeniden birlesme uzunlugu (Lr/B) ve ortalama Nusselt sayisi degerlerinin blokaj oranina gore degisimini veren bagintilar elde edilmistir.

The combined jet effect, which consists of a impinging jet and cross flow, has an effect that increases the cooling performance of electronic elements. In this study, heat transfer and performance analysis from cube and trapezoidal surfaces by using water and 2% volumetric concentration Diamond-Water nanofluid in channels without fin and 30o fin angled, N=2D fin distance and H=3D and 4D channel heights with combined jet flow were numerically researched. Numerical analysis was carried out steady and in three dimensions with the k-ε turbulence model Ansys-Fluent program. Considering the studies in the literature, three models were placed in the channels in accordance with the channel dimensions. The Re number range of the fluids in the channel is 5000-9000. The results were matched with the Nu results of the experimental study in the literature and they were determined to be compatible. The results of the study were examined comparatively for water and nanofluid as mean Nu number and surface temperature changes for each model in channels at different channel heights in finless and finned cases. In addition, velocity and temperature contour distributions of the combined jet nanofluid flow were presented. However, performance evaluation numbers (PEC) at different Reynolds numbers and average Nu number (Num) and surface temperature values (Tm) were evaluated for Re=7000 for all three model surfaces in the channels. The use of Diamond-Water nanofluid in the H=3D and finned channel resulted in 24.14% and 18.91% higher Num values on cube and trapezoidal surfaces compared to the finless and water-fluid channel, respectively., Çarpan jet-çapraz akıştan oluşan birleşik jet etkisi elektronik elemanların soğutma performansını artırıcı bir etkiye sahiptir. Bu çalışmada, birleşik jet akışıyla kanatçıksız ve 30o açıya sahip kanatçıklı, N=2D kanatçık mesafeli ve H=3D ve 4D yükseklikli kanallarda su ve %2 hacimsel konsantrasyonlu Elmas-Su nanoakışkanı kullanılmasıyla küp ve yamuk modelli yüzeylerden olan ısı transferi ve performans analizi sayısal olarak incelenmiştir. Sayısal araştırma, sürekli ve üç boyutlu, k-ε türbülans modelli Ansys-Fluent programıyla gerçekleştirilmiştir. Literatürdeki çalışmalar gözetilerek kanal boyutlarına uygun olarak kanallara üçer adet model yerleştirilmiştir. Kanaldaki akışkanların Re sayısı aralığı 5000-9000’ dir. Sonuçlar, literatürdeki deneysel çalışmanın Nu sonuçlarıyla kıyaslanmış ve uyumlu oldukları belirlenmiştir. Çalışmanın sonuçları, kanallardaki her bir model için ortalama Nu sayısı ve yüzey sıcaklığının değişimleri olarak su ve nanoakışkan için kanatçıksız ve kanatçıklı durumlarda farklı kanal yüksekliklerinde karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Ayrıca, birleşik jet nanoakışkan akışının hız ve sıcaklık konturu dağılımları sunulmuştur. Bununla birlikte, kanallardaki her üç model yüzeyinin tümü için farklı Reynolds sayılarında performans değerlendirme sayıları (PEC) ve Re=7000 için ortalama Nu sayısı (Num) ve yüzey sıcaklık değerleri (Tm) değerlendirilmiştir. H=3D ve kanatçıklı kanalda Elmas-Su nanoakışkanının kullanılması kanatçıksız ve su akışkanı kullanılan kanala göre küp ve yamuk modelli yüzeylerde Num değerlerinin sırasıyla %24,14 ve %18,91 daha fazla olmasını sağlamıştır.

Güneş destekli hava ısıtıcıların çok yaygın kullanım ile birlikte ısı transferi verimlerinin düşük olduğu bilinmektedir. Bu konuda çeşitli çalışmalar yürütülmektedir. Yapılan bu çalışmada yutucu plaka üzerine kare kesit yapay pürüzlülük oluşturularak tasarlanan bir güneş destekli hava ısıtıcısının sayısal analizi yapılmıştır. Kütle, momentum ve enerji korunumu denklemlerinin sayısal simülasyonu, yaygın kullanılan hesaplamalı akışkanlar dinamiği yazılımı olan ANSYS Fluent ile sonlu hacimler metodunu kullanarak türbülanslı, zorlanmış konveksiyon ısı transferine maruz kalan tam gelişmiş akış için 2-boyutlu olarak yapılmıştır. Yutucu plaka üzerine 1000 W.m-2 sabit ısı akısı uygulanarak 4 farklı Reynolds sayısında (4000, 8000, 12000 ve 16000) ve 3 farklı pürüzlülük oranında (5,33, 10,67 ve 16,00) akış oluşturulmuştur. Reynolds sayısına bağlı olarak Nusselt sayısı, sürtünme faktörü değişimi ve akışkan çıkış sıcaklığı irdelenmiştir. Ayrıca, Reynolds sayısının ve pürüzlülük oranının ısı arttırma oranına etkisi incelenmiştir. Maksimum ısı arttırma oranı (Re=800 ve P/e=16’de) 1,20 olarak hesaplanmıştır. Yutucu plaka üzerinde yapay pürüzlülükler oluşturularak laminer alt tabakada türbülans sağlanması ile ısı transferinin arttırıldığı görülmüştür. Akışkan giriş ve çıkış sıcaklık farkı 4 K civarında bulunmuştur., It is known that solar air heaters have low heat transfer efficiencies, with widespread use. Various studies are carried out on this subject. In this study, numerical analysis of a solar air heater designed by creating a square section artificial roughness on the absorber plate. Numerical simulation of the continuity, momentum and energy equations has been performed in 2-dimensional for fully developed flow subject to turbulent, forced convection heat transfer using the finite volume method with the widely used computational fluid dynamics software ANSYS Fluent. By applying a constant heat flux of 1000 W.m-2 on the absorber plate, flow was created at 4 different Reynolds numbers (4000, 8000, 12000 and 16000) and at 3 different roughness rates (5.33, 10.67 and 16.00). Depending on the Reynolds number, the Nusselt number, friction factor change and fluid outlet temperature were examined. In addition, the effect of Reynolds number and roughness ratio on the heat increase rate was investigated. The maximum thermal enhancement ratio (at Re=800 and P/e=16) was calculated as 1.20. By creating artificial roughness on the absorber plate, turbulence was provided in the sub-laminar layer and it was observed that the heat transfer was increased. The fluid inlet and outlet temperature difference were found to be around 4 K.

Bu çalışmada, bir ısı değiştirici türü olan ceketli tip karıştırma tankında gerçekleşen ısı transferi deneysel ve sayısal olarak incelenmiştir. Yapılan deneylerdeki başlangıç koşulları, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) analizinde başlangıç sınır şartı olarak kullanılmış ve elde edilen sonuçlar deneysel verilerle karşılaştırılmıştır. Tüm deneylerde tank içerisindeki suyun sıcaklığı ceket içerisindeki suya göre daha soğuk olarak alınmıştır. Bu sayede ısı transferinin ceketten tanka doğru gerçekleşmesi amaçlanmıştır. Deneylerde kullanılan su çeşme suyudur. Ceket suyu giriş sıcaklığı olarak üç farklı sıcaklık değeri ele alınmıştır. Her sıcaklık değeri için üç farklı ceket suyu hacimsel debisi ile deney yapılmıştır. Bu sayede ceket suyu hacimsel debisinin ısı transferine etkisinin incelenmesi amaçlanmıştır. Daha sonra deneylere karıştırıcı olarak üç kanatlı pervane eklenerek, pervanenin ısı transferine etkisinin incelenmesi amaçlanmıştır. Deney sonuçlarından elde edilen verilere göre hacimsel debinin artışı ve pervanenin deneylere eklenmesi ısı transferinde olumlu bir etkiye sahiptir. Hacimsel debinin artışı ve deneylere pervane eklenmesiyle ısı transferi artmış ve tank içerisindeki suyun ceket suyu sıcaklığına ulaşma süresi azalmıştır. Deney verileri ile HAD analizi sonuçları karşılaştırılması yapılmıştır. Deney verileri ile HAD sonuçlarının örtüştüğü sonucuna ulaşılmıştır In this study, heat transfer in a jacketed mixing tank, which is a type of heat exchanger, was investigated experimentally and numerically. The initial conditions in the experiments were used as the initial boundary condition in the Computational Fluid Dynamics (CFD) analysis and the results were compared with the experimental data. In all experiments, the temperature of the water in the tank was taken as colder than the water in the jacket. In this way, it is aimed to realize the heat transfer from the jacket to the tank. The water used in the experiments is tap water. Three different temperature values were considered as jacket water inlet temperature. Three different jacket water volumetric flow rates were tested for each temperature value. In this way, it is aimed to examine the effect of volumetric flow rate of jacket water on heat transfer. Afterwards, it was aimed to examine the effect of the propeller on heat transfer by adding a three-bladed propeller as a mixer to the experiments. According to the data obtained from the test results, the increase in the volumetric flow rate and the addition of the impeller to the tests have a positive effect on the heat transfer. With the increase in volumetric flow and the addition of a propeller to the experiments, the heat transfer increased and the time for the water in the tank to reach the jacket water temperature decreased. A comparison of the experimental data with the CFD analysis results was made. It was concluded that the experimental data and CFD results overlapped.

In this study, exergy loss for different plate surface angles in the plate heat exchangers was investigated experimentally. Chevron angles of plate heat exchangers are 30o and 60o. Firstly, experimental setup used plate heat exchanger was constructed. Performance analyses for different plate surface angles in plate heat exchangers were investigated. The heat transfer rate and exergy loss are determined. Results of the study show that heat transfer rate and exergy loss for 60o is higher than 30o. The maximum heat transfer rate for 60o is about 35 kW. The minimum heat transfer rate for 60o is about 23 kW. The maximum exergy loss value for 60o is about 33 kW. The minimum exergy loss value for 60o is about 13 kW. The results of the study are given graphically., Bu çalışmada, plakalı ısı eşanjörlerinde farklı plaka yüzey açıları için ekserji kaybı analizi deneysel olarak incelenmiştir. Plakalı ısı eşanjörlerinin plaka yüzey açıları 30o ve 60o'dir. Çalışma için ilk olarak, plakalı ısı eşanjörü kullanılan deney düzeneği oluşturulmuştur. Plakalı ısı eşanjörlerinde farklı plaka yüzey açıları için performans analizleri yapılmıştır. Isı transfer miktarı ve ekserji kaybı belirlenmiştir. Çalışmanın sonuçları, 60o plaka yüzey açısına sahip plakalı ısı eşanjöründeki ısı transfer miktarının ve ekserji kaybının 30o plaka yüzey açısına sahip plakalı ısı eşanjöründekinden daha yüksek olduğunu göstermektedir. 60o plaka yüzey açısına sahip plakalı ısı eşanjörü için maksimum ısı transfer miktarı yaklaşık 35 kW'dır. 60o plaka yüzey açısına sahip plakalı ısı eşanjörü için minimum ısı transfer oranı yaklaşık 23 kW'dır. 60o plaka yüzey açısına sahip plakalı ısı eşanjörü için maksimum ekserji kaybı değeri yaklaşık 33 kW'dır. 60o plaka yüzey açısına sahip plakalı ısı eşanjöründeki için minimum ekserji kaybı değeri yaklaşık 13 kW'dır. Çalışmadan elde edilen sonuçlar grafiksel olarak verilmiştir.

Bu çalışmada, sabit duvar sıcaklığına sahip eliptik boru demeti üzerinden geçen CuOsu nanoakışkanın laminer akışının ısı transferine ve sürtünme faktörüne etkileri sayısal olarak incelenmiştir. Çalışmada, farklı kesit alanına sahip eliptik borular kademeli olarak yerleştirilmiş ve analizler iki boyutlu olarak gerçekleştirilmiştir. Kullanılan eşitlikler, sonlu hacimler metodu ile SIMPLE algoritması kullanılarak çözülmüştür. Sayısal incelemelerde, nanoakışkan tipi ve partikül hacim oranı (j) sabit tutulmuş, eliptik kanalın en/boy oranı (AR) ve Reynolds sayısı (Re) değiştirilerek incelemeler gerçekleştirilmiştir. Bu parametrelerin ısı transferi karakteristiği ve sürtünme faktörü üzerindeki etkileri taban akışkan ile de karşılaştırılmıştır. Boru demeti üzerinden nanoakışkanların laminer akışında anlık hız ve sıcaklık dağılımları elde edilmiştir. Sayısal sonuçlar, ısı transferindeki iyileşmenin eliptik kanal kesitinden ve Reynolds sayısından oldukça etkilendiğini göstermiştir. Nanoakışkan kullanımı ile ısı transferinin de arttığı, ancak bu artışın sürtünme faktöründe de bir miktar artışa sebep olduğu gözlemlenmiştir. En yüksek ısı transferi performansı, AR=1,0 ve Re=1000’de yaklaşık olarak %15 olarak elde edilmiştir. Çalışma sonucunda boru demetleri üzerinden nanoakışkanların laminer akışı için en iyi termo-hidrolik performansı sağlayan parametreler belirlenmiştir. En iyi termohidrolik performans Re=1000 için AR=0,5’te yaklaşık olarak %12 olarak elde edilmiştir., In this study, the effect of the laminar flow of CuO-water nanofluids through the elliptical tube bundle with constant wall temperature on the heat transfer and friction factor are investigated numerically. In the study, elliptical tubes with different cross-sectional area are placed staggered and the analyses are carried out for two dimensions. The governing equations are solved by using SIMPLE algorithm with finite volume method (FVM). In the studies, the nanofluid type and particle volume fraction (j) are kept constant, Reynolds number (Re) and aspect ratio of the elliptic channel (AR) are changed. The effects on the friction factor and the heat transfer characteristics of these parameters are also compared with the base fluid. In the laminar flow of the nanofluids over the tube bundle, instantaneous velocity and temperature distributions are obtained. Numerical results have shown that the improvement in heat transfer is highly affected by the elliptic channel cross-section and Reynolds number. It has been observed that the heat transfer increases with the use of nanofluid, but this increase also causes slightly increase in friction factor. The highest heat transfer performance is obtained as approximately 15% at AR=1,0 and Re=1000. As a result of the study, the parameters providing the best thermo-hydraulic performance for the laminar flow of the nanofluids on the tube bundles are determined. The best thermo-hydraulic performance is obtained as approximately 12% fort Re=1000 at AR=0,5.

Bu çalışmada Hermatik kombilerde açığa çıkan yanmış gazı kullanmak üzere bir reküperatör tasarlanmıştır. Sayısal analizler ANSYS programı üzerinden gerçekleştirilmiştir. Reküperatör kendi içerisinde iki adet giriş ve iki adet çıkış olacak şekilde tasarlanmıştır. Bu sistem bir adet sıcak atık gaz (giriş), bir adet soğuk kullanım suyu (giriş), bir adet sıcak atık gaz (çıkış) ve bir adet sıcak kullanım suyu (çıkış) olacak şekilde dizayn edilmiştir. Yapılan tasarımda ısı transfer etkileri de göz önünde bulundurularak malzeme seçimi yapılmıştır. Reküperatör içerisinde 22 adet plaka mevcut olup bu plakalar alüminyum malzemeden yapılmıştır. Sistem kapalı sistem olarak tasarlanıp dış kısmına bir plastik malzemeden kılıf yapılması ön görülmüştür. Bu sayede ısı kayıplarının daha fazla azaltılması amaçlanmıştır. Yapılan tasarım sayesinde atık gaz ile kullanım suyunun ön ısıtması gerçekleştirilecektir. Sayısal analiz sonuçlarına göre, yapılan tasarımla sıcak atık gazdan kullanım suyuna doğru transfer edilen ısı miktarı artmış olup kullanım suyunun ortalama sıcaklığının 5°C kadar yükseldiği tespit edilmiştir. Ayrıca gaz tüketiminde %4 oranında iyileşme sağlanmıştır. Çalışma sırasında plaka sayıları da arttırılmış ve plaka sayısının artırılması ile kullanım suyunun sıcaklığının doğru orantılı şekilde arttığı görülmüştür. Plakalar arası mesafe değiştiğinde ise kullanım suyunun sıcaklık değerinin ters orantılı şekilde azaldığı saptanmıştır. Yapılan tasarımın hem kullanıcıya enerji tasarrufu sağlayacağı hem de Türkiye ekonomisine katkıda bulunacağı düşünülmektedir. In this study a recuperator has been designed to use the burnt gas released in Hermetic combi boilers. Numerical analysis has been carried out through the ANSYS program. The recuperator has been designed to have two inputs and two outputs. This system is designed to have one hot waste gas (inlet), one cold domestic water (inlet), one hot waste gas (outlet), and one hot domestic water (outlet). There are 22 plates in the recuperator, and these plates are made of aluminum material. The system is designed as a closed system, and a plastic sheath is provided on the outside. In this way, it is aimed to reduce heat losses further. With the design made, the domestic water can be preheated by the waste gas. According to the numerical analysis results based on the design, the amount of heat transferred from the hot waste gas to the domestic water has increased, and it has been determined that the average temperature of the domestic water has increased by 5 °C. In addition, 4% improvement has been achieved in gas consumption. During the study, the number of plates was also increased, and it was observed that the temperature of the domestic water increased in direct proportion by increasing the number of plates. When the distance between the plates changes, it has been determined that the temperature value of the domestic water decreases inversely. It is thought that the design will both provide energy savings to the user and contribute to the Turkish economy.

In this work, mixed convection from an inclined square cylinder in a cavity is numerically investigated. A commercial CFD solver Ansys Fluent is used to solve the problem. First, the inclined square cylinder is located at the center of the cavity, then the location of the cylinder is changed along the x-axis. The cavity walls are assumed to be adiabatic and the cylinder walls are assumed to be isothermal boundary condition. The Reynolds number, Re varies from 100 to 300 and the Grashof numbers, Gr range from 103 to 105 throughout the work. The working fluid is chosen as air at Prandtl number, Pr = 0.7. The Nusselt number, Nu variations, the distributions of velocity and isotherms are presented in Tables and Figures., Bu çalışmada, kavite içerisine yerleştirilmiş bir açı verilmiş kare silindirde meydana gelen doğal ve zorlanmış taşınım araştırılmıştır. Çözüm için ticari bir yazılım olan Ansys Fluent program kullanılmıştır. Silindir ilk etapta kavite merkezine yerleştirilmiş, daha sonra ise kavite içerisinde x ekseni boyunca farklı konumlarda bulundurulmuştur. Kavite duvarları yalıtılmış, silindir duvarları ise belli bir sıcaklıkta tutulduğu kabul edilmiştir. Reynolds sayısı 100’den 300’ e, Grashof sayısı ise 103’ den 105’ e kadar değişmektedir. Çalışma akışkanı olarak 0,7 Prandtl sayısında ki özelliklere sahip hava tercih edilmiştir. Nusselt sayısındaki değişim, hız ve sıcaklık izotermlerindeki dağılımlar şekiller ve tablolar vasıtasıyla sunulmuştur

Bu tez çalışmasında, farklı yiv şekillerine (dairesel, üçgen ve kare) sahip yivli boruların Nusselt sayısı, basınç düşüşü, sürtünme faktörü, termal-hidrolik performansı ve entropi üretim oranları numerik olarak incelenmiş ve düz boru ile karşılaştırılmıştır. Daha yüksek ısı transferi ve termal-hidrolik performansa sahip optimum yiv geometrisinin elde edilmesi amaçlanmıştır. Simülasyonlar, laminer ve türbülanslı bölgeler için sırasıyla 400 ile 2000 ve 5000 ile 9000 arasında değişen Reynolds sayısı için sabit ısı akısı koşulları altında gerçekleştirilmiştir. Analizler için 8 mm çapında ve 1 m uzunluğunda yatay yivli boru modelleri kullanılmış ve akışkan olarak su tercih edilmiştir. Dairesel, üçgen ve kare yivli borularda laminer bölgede düz boruya göre Nusselt sayısının sırasıyla %218, %180 ve %140'a kadar arttığı gözlemlenirken, türbülanslı bölgede Nusselt sayısının dairesel, üçgen ve kare yivli borularda düz boruya kıyasla sırasıyla %29, %7.5 ve %3.4’e kadar arttığı görülmüştür. Sonuçlar, dairesel yivli borunun hem laminer hem de türbülanslı bölgelerde en yüksek ısı transferi performansına sahip olduğunu göstermiştir. Isı transferi performansını daha da iyileştirmek için 3, 4, 5 ve 6 mm olarak farklı hatve uzunluklarına sahip dairesel yivli boru modelleri nümerik olarak incelenmiştir. 3 mm hatve uzunluğuna sahip modelin, biraz daha yüksek sürtünme faktörü ve entropi üretim hızına rağmen diğer modellere göre daha üstün ısı transferi ve termal-hidrolik performansa sahip olduğu görülmüştür. In this thesis study, Nusselt number, pressure drop, friction factor, thermal-hydraulic performance and entropy generation rates of grooved tubes with different groove shapes (circular, triangular and square) were investigated numerically and compared with those of smooth tube. It was aimed to obtain the optimum groove geometry that has greater heat transfer and thermal-hydraulic performance. Simulations were carried out under constant heat flux conditions for Reynolds number varying from 400 to 2000 and 5000 to 9000 for laminar and turbulent regions respectively. 1 m long horizontal grooved tube models with a diameter of 8 mm were used for the analyses and water employed for the fluid domain. It was observed that Nusselt number increases up to 218%, 180% and 140% for circular, triangular and square grooved tubes respectively compared to smooth tube in laminar region while, it was seen that Nusselt number augments up to 29%, 7.5% and 3.4% for circular, triangular and square grooved tubes respectively in comparison with smooth tube in turbulent region. Results showed that circular grooved tube has the highest heat transfer performance in both laminar and turbulent regions. Circular grooved tube models with different pitch lengths as 3, 4, 5 and 6 mm were numerically examined intending to further augment the performance of heat transfer. It was seen that despite its slightly higher friction factor and entropy generation rate, model with 3 mm pitch length has superior heat transfer and thermal-hydraulic performance compared to the other models.

Energy is one of the world's critical resources. For this reason, energy saving and efficiency is an important study subject. In order to save energy, there are theoretical and experimental studies in the literature due to the need for the improvement of heat transfer and the compactness of the heat exchangers, and the search for new fluids that will provide heat transfer improvement instead of the traditional fluids used in heat exchangers.In this study, the nanofluids obtained by changing the ratios of Al2O3 and SiO2 high nanoparticles volume fraction instead of low nanoparticles volume fraction and by changing the ratios of the base fluid ethylene glycol-water mixtures, where efficient results were obtained in providing heat transfer improvement, the thermal and hydraulic performance of a concentric, intertwined, parallel and counter flow in a tubular heat exchanger, using hot and cold fluids at different volumetric flows, was investigated numerically. Water on the hot fluid side, 0:100%, 40:60%, 60:40% and 100:0% on the cold fluid side, into different ratios of EG-water at 0%, 2%, 4%, 6% nanoparticles volume fractions and different Reynolds numbers (6000 – 8000 – 12000 – 16000 - 20000) nanofluids obtained by adding Al2O3 and SiO2 nanoparticles were used. According to the results of numerical studies, when the fixed volumetric flow value of hot fluid water is 3 l/min, the constant volumetric flow value of nanofluids is 0.9 l/min and Reynolds number 20000, Al2O3-100:0% EG/water and SiO2-100:0% EG/water. The Nusselt number of nanofluids increased by 15.4% and 9.1%, respectively, compared to 0:100% EG/water. The results showed that the pressure drop in a counter flow tubular heat exchanger is high, as well as the heat exchanger performance is better than the parallel flow, the Nusselt number increases with the solid volume concentration contained in the nanofluid, and both the 0:100% ratio and the SiO2 of the Al2O3-100:0% EG/water nanofluid. SiO2 -100:0% EG/water indicates that it is more effective in increasing the performance of the heat exchanger compared to nanofluid., Enerji dünyanın kritik kaynaklarının başında gelmektedir. Bu sebeple enerji tasarrufu ve verimlilik önemli bir çalışma konusudur. Enerji tasarrufunun sağlanabilmesi için ısı transferinin iyileştirilmesi ile ısı değiştiricilerin kompaktlığı gibi ihtiyaçların doğması ile ısı değiştiricilerde kullanılan geleneksel akışkanların yerine ısı transferi iyileştirmesini sağlayacak yeni akışkan arayışı sebebiyle literatürde teorik ve deneysel çalışmalar bulunmaktadır. Bu çalışmada ısı transferi iyileştirmesinin sağlanmasında verimli sonuçların elde edildiği Al2O3 ve SiO2 nanoparçacıklarının düşük katı hacim yerine yüksek katı hacim oranlarında ve temel akışkan etilen glikol-su karışımlarının oranları değiştirilerek farklı hacimsel debilerde sıcak ve soğuk akışkanların kullanıldığı, eş merkezli, iç içe borulu, paralel ve zıt akışlı bir ısı değiştiricinin ısıl ve hidrolik performansı sayısal olarak incelenmiştir. Sıcak akışkan tarafında su, soğuk akışkan tarafında %0:100, %40:60, %60:40 ve %100:0 olmak üzere farklı oranlardaki etilen glikol-su karışımı içerisine %0, %2, %4, %6 katı hacim konsantrasyonlarında ve farklı Reynolds sayılarında (6000 – 8000 – 12000 – 16000 - 20000) Al2O3 ve SiO2 nanoparçacıkların eklenmesiyle elde edilen nanoakışkanlar kullanılmıştır. Sayısal çalışmaların sonuçlarına göre, zıt akış altında sıcak akışkan olan suyun sabit hacimsel debi değeri 3 l/dk, nanoakışkanların sabit hacimsel debi değeri 0,9 l/dk ve Reynolds sayısı 20000 alındığında, %6 katı hacim oranı için Al2O3-%100:0 EG/su ve SiO2-%100:0 EG/su nanoakışkanlarının Nusselt sayısında, %0:100 EG/su oranına kıyasla sırasıyla %15,4 ve %9,1 oranında artış olmuştur. Sonuçlar, zıt akışlı bir ısı değiştiricideki basınç düşümünün yüksek değerlerde olmasının yanında, Isı değiştirici performasının paralel akışa göre daha iyi olduğunu, nanoakışkanın içerdiği katı hacim oranın artmasıyla Nusselt sayısının arttığını ve Al2O3-%100:0 EG/su nanoakışkanının hem %0:100 EG/su oranına hem de SiO2- %100:0 EG/su nanoakışkanına göre ssı değiştiricinin performansını artırmada daha etkili olduğunu göstermektedir.

In recent years, it is a topic that has been discovered in the field of electrospray cooling, which is used in many areas in industry. In this study, the cooling performance of electrospray cooling and mechanical spray cooling on the heat sink, about which there are very limited studies in the literature, were examined. In the same conditions, the data of heat transfer with electrospray were obtained by conducting experiments, while the data of mechanical spray cooling were obtained by using Ansys Fluent CFD program. As a result of the experimental and numerical study, it was determined that electrospray cooling, in which smaller particle diameter and charged droplets were obtained, showed a heat transfer performance approximately 15% better than mechanical spray cooling. In the electrospray method, it was observed that 13% better cooling was obtained at 3,2 kW/m2 heat flux, at 2,59 kW/m2 heat flux %14 and better at 1,88 kW/m2 heat flux %17 compared to mechanical spray., Endüstride birçok alanda kullanılmakta olan elektrosprey soğutma alanında son yıllarda keşfedilmeye başlanan bir konudur. Bu çalışmada literatürde hakkında oldukça kısıtlı çalışmalar bulunan elektrosprey soğutma ile mekanik sprey soğutmanın ısı alıcı üzerindeki soğutma performansı irdelenmiştir. Aynı şartlarda elektrosprey ile gerçekleşen ısı transferinin verileri deneyler yapılarak elde edilirken, mekanik sprey soğutma verileri Ansys Fluent CFD programı kullanılarak elde edilmiştir. Yapılan deneysel ve sayısal çalışmanın sonucunda daha küçük partikül çapı ve yüklü damlacıkların elde edildiği elektrosprey soğutmada mekanik sprey soğutmaya göre yaklaşık %15 daha iyi bir ısı transfer performansı gösterdiği belirlenmiştir. Elektrosprey metodunda, mekanik spreye göre 3,2 kW/m2 ısı akısında %13, 2,59 kW/m2 ısı akısında %14, 1,88 kW/m2 ısı akısında ise %17 daha iyi soğutma elde edildiği görülmüştür.

Bu çalışmada otomobil kabininde ön camda oluşan buzun giderilmesi amacıyla iklimlendirme elemanından çıkan havanın hız ve sıcaklık dağılımına bağlı olarak buz çözme süresinin belirlendiği üç boyutlu sayısal analizi, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Çalışma boyunca ilk analizler, literatürdeki bazı çalışmalar baz alınarak basit modeller üzerinde gerçekleştirilmiştir. Basit modeller üzerinden gerçekleştirilen ilk analizlerin ardından, gerçek otomobil kabini için elde edilen deney verilerinde kullanılan otomobil kabini modelinin matematiksel modelinden ölçüm alınarak yeni bir model tasarlanmıştır. Modelde, iklimlendirme elemanlarının standart ısıtma süreci için sürekli ve geçici rejimde yapılan sayısal analizler sonucunda, hava akışı, ön cam bölgesindeki ve buz tabakasındaki sıcaklık dağılımları elde edilmiştir. Sınır ve başlangıç koşulları uygun doğrulama sağlanması açısından deney verisi ile aynı olacak şekilde seçilmiştir. Sayısal analizler iki aşamalı olarak sürekli ve geçici rejimde gerçekleştirilmiş, sürekli rejimde momentum denklemleri çözdürülüp akışkan hareketi incelenmiş, geçici rejimde ise enerji denklemi çözdürülerek ön cam bölgesinde zamana bağlı sıcaklık dağılımı ve buz çözme süresi analiz edilmiştir. Sonuçlar deney verileri ile karşılaştırılarak doğrulama sağlanmıştır. Analizler sonucunda özellikle soğuk iklimlerin yaşandığı bölgelerde görüş kısıtlaması nedeniyle sürüş güvenliği açısından hayati öneme sahip olan ön cam buz çözme süresinin, sayısal analizler ile çözümlenerek optimizasyon sağlanabileceği anlaşılmıştır. In this study, the three-dimensional numerical analysis of the defrosting time based on the speed and temperature distribution of the air exiting the air conditioning element in order to remove the ice formed on the windshield in the automobile cabin was performed using the Computational Fluid Dynamics (HAD) method. First analyzes were carried out on the basis of some studies in the literature on simple models in the literature. New model was designed by taking measurements from the mathematical model of the automobile cabin model used in the experimental data obtained for the real car cabin. In the model, as a result of the numerical analysis of the standard heating process of the air conditioning elements in continuous and transient regime, air flow, temperature distributions in the windshield area and the ice layer are obtained. The boundary and initial conditions were chosen to be identical to the experimental data to provide proper verification. The numerical analyzes performed using CFD method were carried out in two stages in continuous and transient regime, momentum equations were solved in continuous regime and fluid motion was examined, and in transient regime, the percentage of time-dependent defrosting in the windshield region was analyzed by dissolving energy equation. Validation is provided by comparing the results with experimental data. As a result of the analysis, it was understood that the windshield defrosting time, which is vital for driving safety due to bad visibility conditions, especially in cold climatic zones, can be solved with numerical analysis and optimization can be achieved. TOFAŞ Türk Otomobil Fabrikası A.Ş.

Şardon makinelerinde kullanılan redüktörlerin aşırı ısınması, redüktörlerin arızalanmasına ve buna bağlı makinelerin durmasına neden olarak üretim kaybı oluşturmaktadır. Bu durum yedek parça ve yağ maliyetini arttırmaktadır. Bunlar hem ekonomik hem de işçilik olarak ilave gereklilikler oluşturmaktadır. Redüktörlerin çalışma esnasında iç aksamlarında bulunan elemanların aralarında oluşan sürtünmeler, enerji kayıplarına ve yağlama sıvısının aşırı ısınmasına neden olmaktadır. Sıcaklığın, kabul edilebilecek en yüksek değeri aşması durumunda, redüktörlerin soğutulması gerekmektedir. Bu tez çalışması kapsamında şardon makinelerinde kullanılan yolucu redüktörlerin aşırı ısınmasına bağlı oluşan problemlerin önlenmesine yönelik alınabilecek çözümler için modeller oluşturulmuştur. Bu modeller deneysel, analitik ve nümerik olarak karşılaştırmaları yapılmıştır. Model 1’de redüktör yüzey sıcaklığı diğer iki modele göre en fazla olanıdır. Fakat ısı transferi değerine bakıldığında en düşük değerde olandır. Model 2’de tasarım değişikliğine bağlı olarak fan ve kanatçık eklendiği için redüktör yüzey sıcaklığı en düşük değerde olduğu görülmüştür. Isı transfer miktarı ise en yüksek bu tasarımdadır. Model 3’te ise Model 1’e göre yüzey sıcaklığı daha düşük fakat model 2’ye göre ise ısı transferi daha az olduğu görülmüştür. Redüktörlerde meydana gelen aşırı ısınmanın farklı tasarımlarla önlenmesi ile redüktör iç aksamlarının daha uzun süre arızalanmadan çalışması sağlanmıştır. Bu şekilde yağlama yağının ömrünün arttırılması ve üretim kayıplarının asgari düzeye indirilmesi sağlanarak çalışmanın gerçekleştiği üretim tesisine ekonomik olarak katkı sağlanmıştır. Overheating of the reducers used in raising machines causes the failure of the gearboxes and the resulting machines to stop, resulting in production loss. This increases the cost of spare parts and oil. These create additional requirements both in terms of economy and workmanship. The frictions between the elements in the internal parts of the gearboxes during operation cause energy losses and overheating of the lubricating fluid. If the temperature exceeds the maximum acceptable value, the gear units must be cooled. Within the scope of this thesis, models have been created for the solutions that can be taken to prevent the problems caused by the overheating of the plucker reducers used in the raising machines. These models were compared experimentally, analytically and numerically. In Model 1, the gearbox surface temperature is the highest compared to the other two models. However, considering the heat transfer value, it is the lowest value. Since the fan and blades were added in Model 2 due to the design change, it was observed that the gearbox surface temperature was at the lowest value. The heat transfer amount is the highest in this design. In Model 3, on the other hand, the surface temperature was lower than Model 1, but the heat transfer was lower compared to Model 2. By preventing overheating in the gearboxes with different designs, it was ensured that the internal parts of the gearboxes operate for a longer period of time without any malfunctions. In this way, by increasing the life of the lubricating oil and minimizing the production losses, an economic contribution was made to the production facility where the study was carried out.

YÖK ID: 667896 Bu çalışmada, çarpmalı akışkan jet ve çapraz akışın birleşmesiyle, dikdörtgen bir kanal içerisine yerleştirilmiş olan metal köpük malzemelerin etkisiyle yüzey üzerindeki ısı transferi deneysel olarak incelenmiştir. Isı transferinin, çapraz akış ve jet akış ile 5 PPI, 10 PPI ve 20 PPI'lardaki metal köpükler kullanılarak ısı transferi deneysel olarak incelenmiştir. Farklı Reynolds sayıları ve kanal yüksekliği- jet hidrolik çapı (H/d) oranları için irdelenmiştir. Bu deney düzeneğinin tasarımını yaparken Solidworks programı kullanılarak katı modellemesi yapılmıştır. Sonuç olarak; çapraz ve jet akış ile farklı farklı PPI' lardaki metal köpükler birlikte kullanılarak; karşılaşma bölgesindeki alanın sıcaklığını azaltma etkileri araştırılmıştır. Re sayısının artması ile ısı transferinin artış gösterdiği, kanal yüksekliğindeki azalmanın yerel Nu sayısında belirgin bir artışa sebep olmadığı tespit edilmiştir. In this study, thermal analysis of metal foam materials in a rectangular channel with the combination of impingement fluid jet and cross flow was experimentally investigated. The heat transfer of heat transfer, cross flow and jet flow and metal foams in 5 PPI, 10 PPI foam and 20 PPI have been experimentally investigated. Different Reynolds numbers and channel numbers - jet hydraulic diameter (H/d) are examined for altitude. While designing this experimental setup, Solidworks program screening modeling has been done. As a result; View metal foams in different PPIs with cross and jet flow; Symposium was supervised. It has been determined that heat transfer increases with the increase of Re number, causing a significant increase in the local Nu number in the channel height. İÇİNDEKİLER Sayfa ÖZET -- iv ABSTRACT -- v TEŞEKKÜR -- vii İÇİNDEKİLER -- viii ÇİZELGELER D İZİN İ -- x ŞEKİLLER DİZİNİ -- xi RESİMLER DİZİNİ -- xv 1. GİRİŞ -- 1 2. LİTERATÜR ARAŞTIRMASI -- 2 3. MATERYAL VE YÖNTEM -- 22 3.1. Deney düzeneğinin tanıtılması -- 22 3.1.1. Test bölüm ü -- 23 3.1.2. Metal köpükler -- 25 3.1.3. Isıtma yüzeyini gerdirme mekanizması -- 26 3.1.4. Doğru akım (DC) güç kaynağı -- 27 3.1.5. Termal kam era -- 27 3.1.6. Fan -- 28 3.1.7. Motor hız (frekans) kontrol cihazı -- 29 3.1.8. Anemometre ve basınç ölçüm cihazı -- 29 3.1.9. Isıl çiftler -- 32 3.2. Veri Analizi -- 34 3.3. Deneysel Belirsizlikler -- 35 viii ix Sayfa 4. ARAŞTIRMA SONUÇLARI VE TARTIŞM A -- 37 4.1. Deneysel Sonuçlar -- 37 4.2. Sıcaklık Dağılımları -- 39 4.2.1. Nusselt sayısı değişimi -- 68 4.2.2. Bağıl Nusselt sayısı değişimi -- 75 4.3. Sürtünme Faktörü -- 88 4.4. Isıl Performans Faktörü -- 101 5. SONUÇ VE ÖNERİLER -- 109 KAYNAKLAR -- 111 ÖZGEÇM İŞ -- 120

Yüksek lisans tezidir. Bu çalışmada COMSOL Multiphysics programı kullanılarak farklı nanoakışkanlar ile eliptik bir kanalda doğal taşınım ile ısı transferi iki boyutlu olarak ele alınmıştır. Öncelikle denklemler boyutsuzlaştırılarak programa tanımlanmıştır. Eliptik kanal geometri şartları, nanopartikül tipi, hacim fraksiyonu, Gr sayısı değiştirilerek maksimum Nu sayıları tespit edilmiştir. İncelenen nanopartiküller CuO, Cu, Ag, TiO2, Al2O3, SiO2, Fe3O4, Co’dur. Nanopartiküllerin su bazlı akışkan ile etkileri incelenmiştir. Genel olarak en yüksek değerler Gr değeri 105 ve hacim fraksiyonu değeri 0,2 iken tespit edilmiştir. Değişen L ve d değerlerine göre alınan Nu değerleri incelenmiş ve hangi parametrenin daha etkili olduğu gözlenmiştir. Maksimum Nu sayısı Fe3O4 nanopartikülü için elips geometrisi L=1, d=4 ve ∅=0,2, Gr=105 değerlerinde 6,977 olarak tespit edilmiştir. In this study, heat transfer by natural convection in an elliptical channel with different nanofluids was investigated in two dimensions by using the COMSOL Multiphysics program. First of all, the equations were nondimensionalized and defined in the program. The maximum Nu numbers were determined by changing the elliptical channel geometry, nanoparticle type, volume fraction and Gr number. The nanoparticles studied are CuO, Cu, Ag, TiO2, Al2O3, SiO2, Fe3O4, Co. The effects of nanoparticles with water-based fluid have been studied. Generally, the highest values have been determined when the Gr value is 105 and the volume fraction value is 0.2. The Nu values obtained according to the change of L and d values have been examined and it was observed which parameter is more effective. The maximum Nu number was determined as 6,977 for the Fe3O4 nanoparticle at the ellipse geometry when L = 1, d = 4 and ∅ = 0,2, Gr = 105 values.

Taşıt radyatörleri ısı değiştiriciler arasında önemli bir uygulama alanına sahiptir. Taşıtların motor bloğunda oluşan ısının nedeniyle sıcaklığı artan soğutucu akışkan, radyatör vasıtasıyla soğutulmaktadır. Radyatörlerin ısıl performansının belirlenmesi ve iyileştirilmesi için sayısal ve deneysel birçok parametrik çalışma yapılmaktadır. Bu çalışmada ilk olarak tasarım parametreleri değiştirilerek özel olarak üretilmiş radyatörler ile bir dizi deney yapılarak radyatörün ısı transferi ve basınç kaybı karakteristikleri belirlenmiştir. Daha sonra ısı değiştiricilerinin ısıl analiz ve basınç kaybı çözümlenmesine yönelik tasarım ve işletme parametrelerinin değiştirilebildiği bir program, bilgisayar ortamında oluşturulmuştur. Bu programdan elde edilen çıktılar ile deneysel çalışmanın sonuçları karşılaştırılmıştır. Ardından radyatör ve kanatçık performansına etki eden birçok faktör hesaba katılarak kapsamlı parametrik bir çalışma yapılmıştır. Son olarak radyatörün ısıl performansına ve basınç kayıplarına etki eden temel parametreler belirlenmiş ve bu parametrelerin radyatör performansı üzerindeki etki oranları farklı istatistiksel yöntemler kullanılarak analiz edilmiştir. Taguchi, ANOVA ve Gri ilişkiler analiz metodu kullanarak radyatörün termal ve hidrolik performansı üzerindeki etkili parametreler, bu parametrelerin etki ağırlıkları, optimum dizayn ve çalışma koşulları tespit edilmiştir. Vehicle radiators have an important application area among the heat exchangers. The radiator cools refrigerant, which was heated during the transfer of the heat generated in the engine block of the vehicles to the external environment. Several numerical and experimental parametric studies are carried out to determine and improve the thermal performance of radiators. In this study, firstly, different design parameters were changed and a series of experiments were performed with specially produced radiators to determine the heat transfer and pressure drop characteristics. Then, in computer environment, a program which can change the design and operating parameters, were created using many equations used in the analysis of heat exchangers. The results obtained from this program were compared with the results of the experimental study. Then, a comprehensive, parametric study was carried out taking into account many factors affecting radiator and fin performance. Finally, the fundamental parameters affecting the radiator's thermal performance and pressure drops were determined and the contribution ratios of these parameters on the radiator performance were analyzed using different statistical methods. Effective parameters on the radiator's thermal and hydraulic performance, contribution ratios of these parameters, optimum design and operating conditions were determined using Taguchi, ANOVA and Grey Relational Analysis methods. Kale Oto Radyatör

Sınırlandırılmış bir kanal içerisinde yer alan tek kare silindir (KS) üzerinden iki boyutlu laminer sürekli akış için blokaj (=B/H) oranının ısı transferi ve akış karakteristiklerine olan etkisi incelenmiştir. Çalışmada Reynolds sayısı Re=40 değerinde sabit tutulurken blokaj oranı =0.125-0.8 değerleri arasında değiştirilmiştir. Hesaplamalarda ANSYS CFX 14.0 kullanılmıştır. Blokaj oranı etkisinin KS yüzeyleri üzerindeki sürükleme katsayısı (Cd), sürtünme katsayısı (Cf), boyutsuz yeniden birleşme uzunluğu (Lr/B) ve ortalama Nusselt sayısı (Nu) üzerine olan etkileri incelenmiştir. Blokaj oranı arttıkça sürükleme katsayısı (Cd), sürtünme katsayısı (Cf) ve ortalama Nusselt sayısı (Nu) değerlerinin arttığı ancak boyutsuz yeniden birleşme uzunluğu (Lr/B) değerinin azaldığı bulunmuştur. Sürükleme katsayısı (Cd), sürtünme faktörü (Cf), boyutsuz yeniden birleşme uzunluğu (Lr/B) ve ortalama Nusselt sayısı değerlerinin blokaj oranına göre değişimini veren bağıntılar elde edilmiştir. Effect of blockage ratio (=B/H) on heat transfer and flow characteristics are investigated for two-dimensional laminar steady flow over a square cylinder (SC) in a confined channel. In the study, while Reynolds number held at Re=40, blockage ratio is changed between =0.125-0.8 values. For numerical calculations, ANSYS CFX 14.0 is used. Effect of blockage ratio on drag coefficient (Cd), friction factor (Cf), dimensionless recirculation length (Lr/B) and average Nusselt number (Nu) values on SC surfaces are investigated. It is found that as the blockage ratio increases drag coefficient (Cd), friction coefficient (Cf), and average Nusselt number (Nu) values increase, but dimensionless recirculation length (Lr/B) values decrease. Equations of drag coefficient (Cd), friction coefficient (Cf), dimensionless recirculation length (Lr/B), and average Nusselt number variation respect to blockage ratio are derived.

Bu çalışmada, üç farklı zorlanmış taşınım koşulu için (h = 25, 50 ve 100 W/m2K) konvansiyonel ve oyuklu kanatlardan olan ısı transferi ANSYS FLUENT yazılımı ile incelendi ve analizler çeşitli oyuk seviyeleri için tekrarlandı. Analizlerde kanat malzemesi olarak 202.4 W/mK ısıl iletkenliğe sahip alüminyum kullanıldı. Operasyonel durum için fotovoltaik sistemlerin zorlanmış taşınımla soğutulması durumu göz önüne alındı ve bu bağlamda, kanat taban sıcaklığı, standart test koşullarını (1000 W/m2 ışınım akısı, 298.15 K çevre sıcaklığı) göz önünde bulundurarak 353.15 K seçildi. Sürekli rejim koşullarında kanat boyunca enerji denklemi e=10^(-9) yakınsama kriteri ile çözüldü. Çalışmada dikkate alınan referans kanat profili 50 mm boy, 10 mm yükseklik ve 1 mm kalınlık ölçülerine sahiptir. Kanat boyunca boylamasına 1 mm2’lik oyuk çiftleri (λ) oluşturuldu ve her bir λ değeri için konvansiyonel ve oyuklu kanatlardan olan ısı atımları sayısal olarak belirlendi. Kanat verimi oyuk seviyesinin bir fonksiyonu olarak ayrıca hesaplandı. Sayısal sonuçlar, artan λ değeri ile kanattan olan ısı atımının azaldığını, ancak bütün taşınım koşulları için, belirli bir λ değerinden sonra birim kanat hacminden olan ısı atımının konvansiyonel kanata kıyasla daha fazla olduğunu gösterdi. Düşük h değerlerinde oyuk etkilerinin daha belirgin olduğu görüldü. h = 25 W/m2K için konvansiyonel kanattan olan ısı atımı 2.5032 W iken, λ = 24 için oyuklu kanattan olan ısı atımı 2.6683 W olarak belirlendi. Bu durum ısı atımında yaklaşık %6.6’lık bir iyileşmeye karşılık gelmektedir., In this study, for three different forced convection conditions (h = 25, 50 and 100 W/m2K), heat transfer through conventional and perforated fins has been investigated by ANSYS FLUENT software, and the analyses have been repeated for various perforation levels. Aluminium has been utilised as the fin material in the analyses with a thermal conductivity of 202.4 W/mK. For the operational case, cooling of photovoltaic systems by forced convection has been considered, and in this respect, fin base temperature has been selected to be 353.15 K by taking standard test conditions (1000 W/m2 solar intensity, 298.15 K ambient temperature) into consideration. For steady-state conditions, energy equation has been solved along the fin for the convergence criterion of e=10^(-9). Reference fin profile considered in the research has a 50 mm length, 10 mm height and 1 mm width. Perforation pairs (λ) of 1 mm2 have been formed longitudinally along the fin and the heat dissipations from conventional and perforated fins have been numerically determined for each λ value. Fin efficiency has also been calculated as a function of perforation level. Numerical results have revealed that heat transfer from the fin decreases with increasing λ value, however for each convection condition, heat dissipation per fin volume from the perforated fin is greater in comparison to the conventional fin after a certain λ value. Perforation effects have been found more noticeable for the lower h values. For h = 25 W/m2K, heat dissipation from the conventional fin has been determined to be 2.5032 W whereas the heat transfer through the perforated fin has been found to be 2.6683 W. This case corresponds to an enhancement of about 6.6% in heat dissipation.

WOS: 000441810300005, In this study, the heat transfer characteristics and friction factor of nanofluids under laminar pulsating inlet flow conditions in a tube with circular rings are investigated numerically. In investigations, the governing equations are solved with FLUENT ANSYS 15.0 package program, along with boundary conditions using the finite volume approach (FVM) by SIMPLE algorithm. Firstly, the effects on heat transfer of different nanofluid types with varying particle volume fractions and Reynolds numbers under steady flow conditions are analyzed. Then, these nanofluids parameters are kept constant and the effects on heat transfer under pulsating flow conditions of nanofluids are investigated. The average Nusselt number and friction factor are calculated for different pulsating parameters. The numerical results indicate that the heat transfer performance enhances with increase in particle volume fraction and Reynolds number in steady regime. It is observed that the heat transfer performance increases with increasing pulsating amplitude in pulsating nanofluid flow, and there is a slightly increase in pressure drop. The computed results reveal that there is a good potential in promoting the heat transfer enhancement by using the nanoparticles under pulsating flow in a tube with circular rings.

Bu calismada, turbulansli, tam gelismis ic akista farkli boyutsuz geometrik olculere sahip kanatcikli yapilardan gerceklesen kararli rejimdeki isi transferini belirlemeye yonelik deneysel bir calisma yurutulmustur. Geometrik parametrelerin isi tasinim katsayisi ve Nusselt sayisina etkisi arastirilmistir. Deneysel veriler islenerek Reynolds sayisi araligi , ve boyutsuz geometrik olculerin (kanatciklar arasi mesafe/kanatcik kalinligi), (kanatcik ustu kanal yuksekligi/kanatcik boyu) iken ampirik Nusselt sayisi esiliskisi elde edilmistir.

Bu çalışmada, çok yongalı ve değişken kesitli bir elektronik devre kartını simüle eden, bloklar üzerinden olan akış ve ısı transferi Ansys-Fluent programı yardımıyla hesaplamalı olarak analiz edilmiştir. Elektronik elemanların ısıl açıdan kontrolünün ana hedefi, eleman sıcaklığının belirlenen sınırlar içerisinde tutabilmektir. Çalışma sıcaklığının limitleri aşması, performansın azalmasına ve mantıksal hataların oluşmasına neden olur. Arzu edilmeyen bu çalışma ortamının oluşmasını önlemek için elektronik elemanların uygun şekilde tasarlanması gerekmektedir. Zorlanmış taşınım esaslı ve akışkan olarak havanın kullanıldığı soğutma yöntemi incelenmiştir. Düz ve farkı kesitlerdeki (dikdörtgen, yamuk, üçken ve yarım daire) yongaların yüzeyleri üzerinden akışta, hız ve ısı transferi karakteristikleri u1 = 0,03 m/s (Re 50) ve u2 = 0,12 m/s (Re 200) akış hızına, 30 °C, 40 °C ve 60 °C sıcaklık değerlerine bağlı olarak incelenmiştir. Analizler sonucunda elde edilen Stanton sayıları farklı kesitlerdeki geometrik modellerin karşılaştırılmasında kullanılmıştır. Geometrik modellerde; Stanton sayısındaki değişimlere paralel olarak ısı transferi üçgen şeklindeki yonga modelinde en fazla olduğu tespit edilmiştir. Bu sayede elektronik sistemlerin tasarımında üçgen şeklindeki yongalar kullanıldığında diğer geometrik modellere kıyasla yüksek çalışma sıcaklıklarında oluşabilecek hata ve performans azalmalarının önüne geçileceği görülmüştür. In this study, the flow and heat transfer over the blocks simulating a multi-chip and variable cross-section electronic circuit board is analyzed computationally using the Ansys-Fluent program. The main objective of the thermal control of electronic elements is to keep the temperature of the element within the specified limits. Operating temperatures exceeding limits will result in decreased performance and logical errors. In order to prevent this undesired working environment from forming, electronic elements should be designed appropriately. The method of cooling based on forced transport and using fluid as a air was investigated. The speed and heat transfer characteristics in flat and different sections (rectangular, trapezoidal, triangular and semicircular) have been investigated depending on the flow rate of u1 = 0,03 m/s (Re 50) and u2 = 0,12 m/s (Re 200) and 30 °C, 40 °C and 60 °C temperature values. Stanton numbers obtained from the analyzes are used to compare geometric models in different sections. In geometric models; In parallel with the changes in the number of stantons, heat transfer was found to be the highest in the triangular chip model. In this way, when using triangular chips in the design of electronic systems, it is observed that errors and performance decreases that may occur at high operating temperatures compared to other geometric models are prevented.

Bu çalışmada, düşey düz bir levhanın periyodik salınımlarının ısı transferi üzerindeki etkisi deneysel ve sayısal olarak incelenmiştir. Deney sistemi, içinde deneysel modelin hareket ettiği şeffaf bir muhafazayı, modelin salınım hareketini üreten volan-motor sistemini, güç kaynağını, veri toplama sistemini ve bilgisayarı içerir. Deneysel model, üzerine termoelemanlar yerleştirilmiş iki bakır levha ve levhalar arasına yerleştirilmiş Kapton ısıtıcılardan oluşur. Çalışmada, levhanın yüzeyine uygulanan ısı akısı (q″), Womersley sayısı (Wo) ve boyutsuz salınım genliği (Ao) değiştirilmiş ve bu parametrelerin ısı transferi üzerindeki etkisi analiz edilmiştir. Ayrıca, çalışma deneysel verilere dayalı kontrol hacim tabanlı bir HAD çözücüsü kullanılarak sayısal olarak çözülmüştür. Sayısal sonuçlar, deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Salınım genliği ve frekansının ısı transferine etkisini göstermek için levha yüzeyinde anlık hız ve sıcaklık görüntüleri elde edilmiştir. Sayısal ve deneysel sonuçlar, ısı transferinin salınım parametrelerinden önemli derecede etkilendiğini ve salınım genliği ve frekansının artması ile arttığını göstermiştir., In this study, effects on heat transfer of periodic oscillation of a vertical flat plate are experimentally and numerically investigated. The experimental setup includes a transparent enclosure hosting a moving experimental model, flywheel-motor assembly generating the oscillating movement of the model, power supply, data logger and personal computer. The experimental model comprises two copper plates with attached thermocouples and Kapton heaters placed between the plates. In the study, heat flux applied to surface of the plates (q″), the Womersley number (Wo) and dimensionless oscillation amplitude (Ao) are varied and the effect of these parameters on the heat transfer is analysed. Furthermore, the study is numerically solved using a control-volume based CFD solver based on experimental data. The numerical results are compared with the experimental results. Instantaneous velocity and temperature profiles of the plate are obtained to explain the heat transfer mechanism. The numerical and experimental results are shown heat transfer is significantly affected by oscillation parameters and the heat transfer increases with the increase in both oscillation amplitude and frequency.

TEZ12802 Tez (Yüksek Lisans) -- Çukurova Üniversitesi, Adana, 2020. Kaynakça (s. 87-90) var. XIX, 101 s. :_res. (bzs. rnk.), tablo ;_29 cm. Bu çalışmada ANSYS Fluent programı kullanılarak kesikli sinüzoidal kanallarda iki boyutlu, viskoz, sıkıştırılamaz, tam gelişmiş laminar akış davranışı numerik olarak incelenmiştir. Çalışma için inovatif sinüzoidal bir geometri oluşturulmuş ve kullanılmıştır. Akış periyodik olarak tekrarladığından hesaplama sürecini kısaltmak adına periyodik sınır şartı kullanılmıştır. Ana hesaplamalar öncesi sonuçların güvenilirliği için validasyonlar yapılmıştır. Sinüzoidal dalga şiddeti, duvar kalınlığı, kesikli çizgiler arası yatay ve dikey boşlukların Nusselt sayısı, sürtünme faktörü ve ısıl iyileştirme sayısına etkisi incelenmiştir. Seçilen geometrinin farklı Reynolds sayılarındaki davranışı gözlemlenmiştir. Hız vektörleri ve hız konturları ile sıcaklık konturları da araştırılmıştır. Çalışmadan elde edilen sonuçlar bu kanal türünün Nusselt sayısını ve sürtünme faktörünü arttırdığını göstermiştir. In this study, heat transfer and fluid flow are numerically investigated for interrupted sinusoidal channels with ANSYS Fluent software under the assumptions of 2D viscous, incompressible, fully developed laminar flow. For this aim, an innovative sinusoidal geometry was created and used. Since the flow was periodically repeated, the periodic boundary condition was used to save computational time. Before the main computations, validations were performed to ensure the accuracy of the solutions. Effects of the sinusoidal wave amplitude, the thickness of the wall, space between interrupted channels, and vertical distances on Nusselt number, friction factor, and thermal enhancement factor were investigated for different Reynolds numbers. Velocity vectors, velocity contours, and temperature contours were also shown. Results from the study shown that this type of channel has increased the Nusselt number and friction factor due to the vortex generation.

Enerji hayatımızı sürdürebilmemiz için vazgeçilmez bir olgudur. Enerji kaynaklarının gelecekte tükenme ihtimalinin bulunmasından dolayı insanlar alternatif enerji kaynaklarına yönelmiş bunun yanı sıra enerjiyi verimli bir şekilde kullanarak enerji tasarrufu sağlama yolarını aramışlardır. Endüstride sık kullanılan ısı değiştiricilerinin etkinliğini artırmanın bir yolu da türbülatör kullanımıdır. Türbülatör kullanılarak ısı transfer katsayısının dolayısıyla ısı transferinin artması sağlanabilir. Bu çalışmada iç içe borulu ısı değiştiricilerinde türbülatörler farklı konfigürasyonlarda kullanılarak 5000≤Re≤30000 aralığında 6 farklı Reynold sayısı için deneyler yapılmıştır. Çalışmada ısı transferi, basınç kaybı, sürtünme faktörü ve ekserji analizi türbülatörlü ve türbülatörsüz (boş boru) durumlar için hesaplanmış ve karşılaştırma yapılarak grafik yöntemiyle sunulmuştur. Yapılan analizlerde Re=30000 için türbülatörün beş adet, 4.5 cm adımda ve giriş kısmında konumlandırıldığında ısı transferi ve basınç kaybı değerinin maksimum olduğu belirlenmiştir., Energy is an indispensable fact for us to sustain our lives. Directed by alternative source sources, as well as energy efficent one way to increase the efficiency of commonly used heat transfer coefficient of thermal heat transfer can be increased. The newly designed turbulators in the import tube heat exchangers are available in different configurations. Experiments for 6 different Reynold numbers at 5000≤Re≤30000 are here. In this study, heat transfer, pressure loss, friction loss coefficient and exergy analysis are performed by calculated and filtered garph method for tubulator and non-turbulator (empty pipe) situations. In the analysis, it was determined that the heat transfer and plessure loss values were maximum when Re=30000 was placed in five steps of 4.5 cm and the entrance of the turbulator.

Bu çalışmada, hekzagonal bor nitrür (hBN) nanoparçacıkları ile hazırlanmış olan nanoakışkanların iç içe borulu bir ısı değiştiricisinde kullanarak ısıl performansa ve basınç düşümüne etkileri incelenmiştir. Deneyler, kararlı ve süspanse %0.01,%0.1ve %1 hacimsel konsantrasyonlardaki Su- hBN nanoakışkanları ile farklı debi değerlerinde ve Reynolds sayılarında, paralel ve karşıt akışlı olarak gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar Su-hBN nanoakışkanı kullanılan zıt akışlı ısı değiştiricisinde saf suya oranla toplam ısı transfer katsayısı bakımından %16.7 iyileşme sağladığını göstermiştir. Deneysel sonuçlar incelendiğinde paralel akışlı ısı değiştiricisinde, hekzagonal bor nitrür nanoakışkanının soğuk akışkan olarak tercih edilmesi, saf suya göre ısı transferindeki artış bakımından karşıt akışlı ısı değiştiricisinden daha iyi sonuçlar vermiştir. Nanoakışkan konsantrasyonlarının basınç düşüşüne etkisini araştırmak üzere aynı ve zıt yönlü paralel akış şartlarında deneyler yapılmıştır. Ayrıca farklı konsantrasyonlarda ve farklı Reynold sayılarında sistemin ekserji analizi yapılmıştır., In this study, the effects of nanofluids prepared with hexagonal boron nitride (hBN) nanoparticles on thermal performance and pressure drop by using a nested pipe heat exchanger were investigated. The experiments were carried out in parallel and counter flow with different flow rates and Reynolds numbers with stable and suspended 0.01%, 0.1% and 1% volumetric concentrations of waterhBN nanofluids. The results showed that the counter-flow heat exchanger using water-hBN nanofluid improved 16.7% of total heat transfer coefficient compared to pure water. In the parallel flow heat exchanger, when the results were examined, the preference of hexagonal boron nitride nanofluid as cold fluid was higher than the counter current heat exchanger in terms of increase in heat transfer compared to pure water. The change in the total heat transfer coefficient calculated for the counter-flow heat exchanger according to the different nanofluid flow rate reached the highest value in the 1.5 lt / min flow rate compared to the pure water and the improvement was 16.7%. In addition, exergy analysis of the system at different concentrations and different Reynold numbers was performed., Bu çalışma, Batman Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi, Proje No: 18.011 kapsamında desteklenmiştir.

Dönen bir disk elektrotunda, asılı CuO nanopartiküllerin kütle transferi üzerine etkisi difüzyon akım tekniği kullanılarak deneysel olarak incelendi. Deneyler %0,00039 ve %0,355 aralığında değişen katı hacim oranlarında yapıldı. Dönme hızı ise 200 ve 1000 rpm aralığındadır. Deneysel sonuçlardan, düşük katı hacim oranlarının kütle transferinde önemli iyileştirmeye sebep olmadığı, katı hacim oranının artması ile kütle transferinde meydana gelen iyileşmenin arttığı gözlendi. Ayrıca katı hacim oranı ve Reynolds sayısının fonksiyonu olarak Sherwood sayısı korelasyonu elde edildi.

Sınırlandırılmış bir kanal içerisinde yer alan tek kare silindir (KS) üzerinden iki boyutlu laminer sürekli akış için blokaj (β=B/H) oranının ısı transferi ve akış karakteristiklerine olan etkisi incelenmiştir. Çalışmada Reynolds sayısı Re=40 değerinde sabit tutulurken blokaj oranı β=0.125-0.8 değerleri arasında değiştirilmiştir. Hesaplamalarda ANSYS CFX 14.0 kullanılmıştır. Blokaj oranı etkisinin KS yüzeyleri üzerindeki sürükleme katsayısı (Cd), sürtünme katsayısı (Cf), boyutsuz yeniden birleşme uzunluğu (Lr/B) ve ortalama Nusselt sayısı (Nu) üzerine olan etkileri incelenmiştir. Blokaj oranı arttıkça sürükleme katsayısı (Cd), sürtünme katsayısı (Cf) ve ortalama Nusselt sayısı (Nu) değerlerinin arttığı ancak boyutsuz yeniden birleşme uzunluğu (Lr/B) değerinin azaldığı bulunmuştur. Sürükleme katsayısı (Cd), sürtünme faktörü (Cf), boyutsuz yeniden birleşme uzunluğu (Lr/B) ve ortalama Nusselt sayısı değerlerinin blokaj oranına göre değişimini veren bağıntılar elde edilmiştir.

Akışkan yataklı kazanlar, konvansiyonel yakma sistemlerinegöre düşük kaliteli yakıtların değerlendirilmesi açısından ekonomik, teknolojikve çevreci olma özelliklerini taşımaktadır. Akışkan yatak teknolojisi, kömür,biyokütle, endüstriyel ve evsel atıkları temiz, güvenli ve yüksek verimli birşekilde yakılabilmektedir. Bu bağlamda "akışkan yatakta yakma" nem vekükürt oranı yüksek linyitlerimizin değerlendirilmesinde, verimin artırılmasıve NOx, SO2 gibi zararlı emisyonların azaltılmasındaönemli bir seçenektir. Akışkan yatakta, basınçlandırılan yakma havası ile yatak partikülündeoluşturulan sürüklenme kuvveti ve yukarı yönde oluşan ortamsal kaldırma kuvvetitoplamı, aşağı yönde oluşan yatak partikül yerçekimi kuvvetleri iledengelenerek, yatak malzemesi kararsız yoğun türbülanslı ve sıvısalhidrodinamik özellikli bir davranışa zorlanır. Bu davranış akışkan yataktahidrodinamiksel tasarımın ve ısı transfer mekanizmasının temelini oluşturur. Buçalışmada; kabarcıklı akışkan yataklı bir reaktörde daldırılmış yüzeyden ısıgeçişini belirleyen parametrelerin etkisi farklı test koşullarında deneyselolarak incelenmiştir., Fluidized bed boilers havethe characteristics of being economical, technological and environmentalist interms of evaluation of low quality fuels according to conventional combustionsystems. Fluid bed technology, coal, biomass, industrial and domestic waste canbe burnt clean, safe and high efficiency. In this context, "fluid bedcombustion" is an important option in the evaluation of our lignites with high moisture and sulfurlevels, increasing the yield and reducing harmful emissions such as NOxand SO2. In the fluid bed, the sum of the drag force generated inthe bed particle with the pressurized combustion air and the sum of the ambientlifting force in the upstream direction is compensated by the gravity forcesformed in the downward direction and the bearing material is forced into adense turbulent and fluid hydrodynamic behavior with unstable turbulence. Thisbehavior forms the basis of the hydrodynamic design and the heat transfermechanism in the fluid bed. In this study; The effect of the parametersdetermining the heat transfer from the immersed surface in a bubbling fluidizedbed reactor was investigated experimentally under different test conditions.

Bu çalışmada, art arda konumlandırılmış iki kare silindir etrafındaki laminer sürekli akışın, farklı hızlar ve aralık miktarları için, ısı transferi ve akış karakteristiklerine olan etkisi sayısal olarak incelenmiştir. İki boyutlu Navier - Stokes ve enerji denklemleri ANSYS-CFX 14,5 programı kullanılarak çözdürülmüştür. Çalışmada öncelikle literatürde tek ve iki kare silindir analizleri içeren çalışmalar doğrulanmıştır. Ardından ağdan bağımsızlık çalışması yapılarak analizlerin doğruluğu sağlanmıştır. Çalışmada analizler sabit blokaj oranı (β=B/H=0,8), beş farklı Reynolds sayısı (Re: 10 – 20 – 30 – 40 – 50) ve on iki farklı aralık değeri (GAP: 0,25B – 0,5B– 0,75B– 1B– 1,25B– 1,5B– 1,75B– 2B– 2,5B– 3B– 4B) için yürütülmüştür. Analiz sonuçları olarak, her bir kare silindir yüzeyi için ortalama ısı transfer katsayısı ve Nusselt sayısı değişimi incelenmiştir. Ön ve arka kare silindir için yeniden birleşme uzunlukları farklı parametreler için hesaplatılmıştır. Ön ve arka kare silindirlerin ön, üst ve arka yüzeyleri için, statik basınç, ısı transfer katsayısı ve yüzey kayma gerilmelerinin değişimi de bu çalışmada incelenmiştir. Sonuç olarak Reynolds sayısının artması ile incelenen tüm parametre değerlerinde hem ön hem de arka silindirde artış meydana gelmiştir. Silindirler arası mesafenin artması ile ön kare silindir için akış karakteristiklerinde çok fazla değişim görülmemiştir. Arka kare silindir için ise yaklaşık 1,75B – 2B aralık değerine kadar akış karakteristikleri değişmiştir. Bu değerler aralığından sonra ise arkadaki kare silindir de öndeki kare silindir gibi bağımsız bir kare silindir davranışı göstermektedir. In this study the effects of laminar continuous flow on heat transfer and flow characteristics around two square cylinders were investigated numerically for different flow speeds and gap values. Two-dimensional Navier - Stokes and energy equations were solved using the ANSYS-CFX 14.5 program. At first, studies involving single and two square cylinder analyzes were verified in the literature. Subsequently, mesh independence study was performed for the verification of the analysis. In the study, the analyzes were carried out for constant blockage ratio (β=B/H=0,8), five different Reynolds numbers (Re: 10 - 20 - 30 - 40 - 50) and twelve different gap values (GAP: 0,25B - 0,5B - 0,75B - 1B - 1,25B - 1,5B - 1,75B - 2B - 2,5B - 3B - 4B). As the analysis results, the average heat transfer coefficient and the Nusselt number change for each square cylinder surface were investigated. Re-circulation lengths for upstream and downstream cylinders were calculated for different parameters. The variation of static pressure, heat transfer coefficient and surface shear stresses for the front, top and back surfaces of upstream and downstream cylinders were also investigated in this study. As a result, the increase in the Reynolds number led to an increase in both the upstream and downstream cylinders for all parameters. The flow characteristics for the upstream cylinder did not change much with the increase in the gap between the cylinders. For downstream cylinders, the flow characteristics varied from about 1.75 B to 2B range. After this gap value, downstream cylinder shows and independent behavior like upstream cylinder.

Bu tezde pürüzlü borular içerisinde gerçekleşen laminer akışın hidrodinamik ve ısıl karakteristikleri nümerik olarak incelenmiştir. Bunun için periyodik olarak tekrar eden boru geometrisinde hidrodinamik ve ısıl anlamda tam gelişmiş akış ele alınmıştır. Yüzeyde oluşturulan kare tipi pürüzler ile pürüzlülüğün akış üzerindeki etkisi simüle edilmiştir. Dairesel kesitli pürüzsüz borular içerisindeki Newtonien akışların hidrodinamik ve ısıl karakteristikleri analitik olarak incelenmiştir. Pürüzlü borularda eşdeğer çap tanımlanarak akışkana ait sürtünme kaybı ve ısı iletimi değerlendirilmiştir. Daha sonra pürüzlü borular için elde edilen akış profilleri, Poiseuille ve Nusselt sayıları, pürüzsüz borulardaki değerlerle karşılaştırılmıştır. Yüzey pürüzlülüğündeki artışın basınç kaybını ve ısı transferini arttırdığı gözlemlenmiştir. Ayrıca, yüzey pürüzlülüğü nedeniyle basınç kaybı ve ısı transferinde gerçekleşen artış, Reynolds sayısının büyümesiyle yükselmiştir., In this thesis, hydrodynamic and thermal characteristic of laminar flow in rough pipes is analyzed by numerically. For this purpose, developed flow in pipe geometry hydrodynamically and thermally is considered periodically. The effect of the roughness on the flow is simulated by the square type roughness on surface. The hydrodynamic and thermal characteristic of Newtonian flows in circular smooth pipes are analytically analyzed. Friction loss and heat conduction in the fluid have been evaluated by determining the equivalent diameter in rough pipes. Then, the effect of roughness elements on the flow profile, Poiseuille and Nusselt number are compared with the results of smooth pipe. It is found that increasing surface roughness increases pressure loss and heat transfer. Moreover, the increase in the pressure loss and heat transfer due to surface roughness, has increased with the Reynolds number raising.

YÖK ID: 656474 Taşınım ile ısı transferi doğal ve zorlanmış taşınım olarak ikiye ayrılır. Doğal taşınım mekanizması herhangi bir dış etki olmaksızın yalnızca sıcaklık farkının etkisi ile akışkan hareketine bağlı olarak meydana gelmektedir. Doğal taşınımın günlük hayatta farklı birçok şekli ile karşılaşılırken mühendislik uygulamalarında da geniş bir alanda incelenmekte ve iyileştirilmesi üzerine çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmada bir yüzeyinden ısıtılan ve diğer yüzeyleri yalıtılmış dikdörtgen kesitli dik bir kanal içerisine yerleştirilen üçgen ve yamuk geometrili açık gözenekli metal malzemelerin doğal taşınım ile ısı transferine etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Çalışma akışkanı olarak hava seçilmiştir. Çalışma laminer akış şartlarında ve Rayleigh sayısının 1x105 ile 2x108 değerleri arasında gerçekleştirilmiştir. Ayrıca ısıtma yüzeyi üzerine 10, 20 ve 30 ppi (pores per inch) değerine sahip açık gözenekli metal köpükler yapıştırılmıştır. Çalışmada geometrik parametreler, kanal geometrisi sabit tutulmuş ısıtma yüzeyine yerleştirilen metal köpüklerin yüksekliği 10; 15 ve 20 mm, görünüş oranı 0; 0,33 ve 0,66 olacak şekilde belirlenmiştir. Isıtma yüzeyinde sabit ısı akısı uygulanmış ısı akısının farklı değerlerinde deneyler gerçekleştirilmiştir. Sıcaklık ölçümleri kalibre edilmiş termal kamera ve ısıl çiftler yardımıyla gerçekleştirilmiştir. Hız ölçümleri için ise PIV (Particle Image Velocimetry) tekniği kullanılmıştır. Deney sayısını kısıtlamak ve zamandan tasarruf yapılması için Design-Expert ticari programından yararlanılmıştır. Elde edilen bulgulara göre görünüş oranı a/b ve Rayleigh sayısı arttıkça ısı transferinin arttığı gözenek yoğunluğu arttıkça ısı transferinin azaldığı belirlenmiştir. Heat transfer with convection is divided into two as natural and forced convection. Natural convection takes place with the effect of temperature difference and depending on fluid motion without an any external influence. While it has been encountered by many different forms of natural convection, studies have been conducted upon engineering applications and his improvement in a wide area. In this study, the effect of heat transfer with natural convection of metal materials with open-pore triangle and trapezoid geometry which are placed on a rectangular vertical channel which is heated from one side and the other sides are isolated, has been empirically analyzed. Air has been chosen as a working fluid. The study has been taken place in the laminar fluid conditions and between the values of 1×105 and 2×108 of the Rayleigh number. Also, open-pore metal foams having the values of 10, 20 and 30 ppi (pores per inch) have been glued on the heating surface. In the study, geometric parameters, the height of metal foams placed on heating surface which is kept fixed channel geometry has been determined as 10; 25 and 20 mm and the aspect ratio has been 0; 0,33 and 0,66. Constant heat flux has been applied on the heating surface and conducted experiments on different values of heat flux. Temperature measurements have been carried out with the help of thermal camera and thermocouples which are calibrated. PIV (Particle Image Velocimetry) technique has been used for the speed measurement. To limit the number of experiment and save time, Design-Expert commercial programme has been used. According to the findings, when aspect ratio a/b and the number of Rayleigh will be increase and heat transfer increases, pore density will be increase and heat transfer will be decrease. İÇİNDEKİLER Sayfa ÖZET -- iv ABSTRACT -- vi TEŞEKKÜR -- viii ŞEKİLLER DİZİNİ -- xiii RESİMLER DİZİNİ -- xvii SİMGELER VE KISALTMALAR -- xviii 1. GİRİŞ -- 1 2. LİTERATÜR ARAŞTIRMASI -- 4 3. KURAMSAL TEMELLER -- 12 3.1. Isı Transferi -- 12 3.1.1. İletim yoluyla ısı transferi (Kondüksiyon) -- 12 3.1.2. Taşınım yoluyla ısı transferi (Konveksiyon) -- 13 3.1.3. Işınım yoluyla ısı transferi (Radyasyon) -- 14 3.2. Doğal Taşınımın Fiziksel Özellikleri -- 15 3.3. Gözenekli Ortamlarda Doğal Taşınım Olayları -- 17 4. MATERYAL ve YÖNTEM -- 20 4.1. Deney Düzeneği -- 20 4.2.2. Akış gözleme ve hız deneyleri -- 28 4.3. Deneyde Kullanılan Araç ve Gereçler -- 30 4.3.1. DC güç ünitesi -- 30 4.3.2. Termal kamera -- 31 4.3.3. K tipi ısıl çiftler -- 32 xi Sayfa 4.3.4. Veri toplama ünitesi -- 32 4.3.5. PIV(Particle Image Velocimeter) cihazı -- 33 4.3.6. Yüksek hızlı SpeedSence kamera -- 34 4.3.7. Duman jeneratörü -- 35 4.3.8. Isıya dayanıklı mat boya -- 36 4.3.9. Paslanmaz çelik folyo -- 37 4.3.10. Duman sıvısı -- 37 4.3. Deneysel Verilerin Elde Edilmesi -- 38 4.3. Hata Analizi -- 40 5. BULGULAR -- 42 5.1. Deneysel Çalışmanın Doğrulanması -- 42 5.1.1. Regresyon analizi -- 46 5.2. Deneysel Bulgular -- 48 5.2.1. Ortalama Nusselt sayısının bağımsız parametrelere göre değişimi -- 48 5.2.2. Yerel Nusselt sayısı -- 56 5.2.3. Hız dağılımlarının deneysel incelenmesi -- 60 5.2.4. Anova testi -- 64 6. SONUÇLAR -- 67 KAYNAKLAR -- 68 EKLER -- 72 EK-1. Taramalı Elektron Mikroskobu (TEM) analiz sonucu -- 73 EK-2. Deneysel verilere göre hız dağılımları -- 74 ÖZ GEÇMİŞ -- 86

Bu tez çalışmasında, hem farklı geometrideki engeller, hem de bu engellere yerleştirilen hareketli/hareketsiz levhaların ısı transfer performansı deneysel olarak incelenmiştir. Çalışmada, engel geometrileri, levhaların uzunluğu (L), genişliği (w) ve test bölgesinden olan yükseklikleri (c) değiştirilmiştir. Dört farklı engel geometrisi, üçgen kesitli engel (U-KE), silindir kesitli engel (S-KE), dörtgen kesitli engel (D-KE) ve yarım silindir kesitli engel (YS-KE) kanal girişine yerleştirilmiştir. Ölçümlerde Reynolds sayısı 4983-34878 aralığında değiştirilmiştir. Isı transferi sonuçları termal görüntüleme tekniği kullanılarak elde edilmiştir. Taguchi deneysel dizayn metodu kullanılarak tasarım parametrelerinin optimum değerleri belirlenmiş, belirlenmiş olan parametrelere bağlı olarak deneysel çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmada, Taguchi yöntemini kullanılarak hareketli/hareketsiz levhaların ısı transferini ve basınç kaybını etkileyen altı deneysel parametre analiz edilmiştir. Böylece, Deney tasarımı için bu parametrelerden oluşan L16 (4 4 x2 2 ) ortogonal diziler seçilmiştir. Sabit-hareketli plakalı kanalda tüm türbülans akış şartlarında Nusselt sayısında, boş kanala göre 1,16 ile 1,64 kat artış olduğu görülmüştür. Sonuç olarak, en iyi ısı transferi artırımı, Re=29.000, D-KE, L=100mm, w=45mm, c=1mm ve hareketli levhada elde edilmiştir. In this thesis, the heat transfer performance of both the obstacles in different geometries and the flexible-fixed plates placed in these obstacles were investigated experimentally. The obstacles geometries, flexible-fixed plate’s lengths (L), widths (w) and heights from the test region (c) were changed. The four different obstacle geometries, the triangular shaped obstacle (U-KE), the cylindrical shaped obstacle (S-KE), the quadrangle shaped obstacle (D-KE) and the half-cylinder shaped obstacle (YS-KE) are located in the channel entrance. The Reynolds number in the measurements was changed between 4983-34.878 Heat transfer results were obtained by using thermal imaging technique. Optimum values of design parameters were determined by using Taguchi experimental design method and experimental studies were performed depending on the determined parameters. Six experimental parameters that influence the heat transfer and pressure loss with flexible-fixed plates were analyzed using the Taguchi method. Thus, L16 (44 x2 2 ) orthogonal sequences consisting of these parameters were selected for the experimental design. Results showed that the inclusion of flexible-fixed plates in the channel enhanced the flow unsteadiness and turbulence levels, leading to Nusselt number enhancement by as high as 1,16 to 1,64 times smooth channel levels. As a result, the best heat transfer augmentation was obtained with the Re=29.000, D-KE, L=100mm, w=45mm, c=1mm and flexible plate. İÇİNDEKİLER Sayfa ÖZET -- v ABSTRACT -- vi TEŞEKKÜR -- vii İÇİNDEKİLER -- viii ÇİZELGELER DİZİNİ -- x ŞEKİLLER DİZİNİ -- xi RESİMLER DİZİNİ -- xvi SİMGELER VE KISALTMALAR -- xviii 1.GİRİŞ -- 1 2. KURAMSAL TEMELLER VE KAYNAK ARAŞTIRMASI -- 3 3. MATERYAL VE YÖNTEM -- 15 3.1. Deney Düzeneğinin Tanıtılması -- 15 3.1.1. Test bölümü -- 17 3.1.2. Engeller -- 17 3.1.3. Isıtma yüzeyini gerdirme mekanizması -- 20 3.1.4. Doğru akım (DC) güç kaynağı -- 21 3.1.5. Termal kamera -- 22 3.1.6. Fan -- 23 3.1.7. Frekans kontrol cihazı -- 24 3.1.8. Anemometre ve basınç ölçüm cihazı -- 25 3.1.9. Isıl çiftler -- 28 ix Sayfa 3.2. Taguchi Deneysel Dizayn Metodu İle Optimizasyon İçin Deney Planı -- 30 3.3. Veri Analizi -- 35 3.4. Deneysel Belirsizlikler -- 37 4. ARAŞTIRMA SONUÇLARI VE TARTIŞMA -- 39 4.1. Taguchi Deneysel Dizayn Sonuçları -- 39 4.2. Deneysel Sonuçlar -- 45 4.2.1. Sıcaklık dağılımları -- 47 4.2.2. Isı transfer analizi -- 68 4.2.3. Sürtünme faktörü -- 89 4.2.4. Isıl performans faktörü -- 97 4.2.5. Isı transferinde artış analizi -- 106 5. SONUÇ VE ÖNERİLER -- 115 KAYNAKLAR -- 117 EKLER -- 122 ÖZGEÇMİŞ -- 126

TEZ11947 Tez (Yüksek Lisans) -- Çukurova Üniversitesi, Adana, 2019. Kaynakça (s. 71-72) var. xiii, 73 s. : res. (bzs. rnk.), tablo ; 29 cm. Bu çalışmada, bir yüzey su soğutmalı fotovoltaik (PV) güneş panelinin performansı araştırılmıştır. Bu amaçla, 1,2 m2 yüzey alanlı ve 275 W gücünde, 72 adet monokristal hücreden oluşan bir güneş paneli ve üzerinde 1,2 cm çapında 12 adet su çıkışına sahip krom metal su borusu kullanılmıştır. Panel yerden 1,5 m yükseklikteki bir çelik kaide üzerine ve 30?’lik eğim açı ile yerleştirilmiştir. Su fıskiyesi panelin en üst noktasına tüm yüzeyini tarayacak şekilde yerleştirilmiştir. Panel çalışırken, farklı günlerde ve sabit debide üstten su ile soğutma yapılarak ve su soğutma yapılmadan güç üretim performansı belirlenmeye çalışılmıştır. Sonuç olarak, panel üst yüzey soğutma sistemi ile birlikte elektrik güç üretiminde kayda değer artışlar saptanmıştır. Ayrıca, önemli miktarlarda termal enerji de üretilebileceği görülmüştür. In this study, the performance of a surface water cooled photovoltaic (PV) solar panel was investigated. For this purpose, a solar panel with 1,2 m2 surface area and 275 W of power, 72 monocrystalline cells and a metal water pipe with a diameter of 1,2 cm and 12 water outlets were used. The panel is placed on a steel base 1,5 m high from the ground and at a 30? angle of inclination. The water fountain was placed on the top of the panel to scan the entire surface. During the operation of the panel, it was tried to determine both the electric power and the thermal power with out being cooled by water from different days and flow. As a result, significant increases were observed in the electric power production with the panel surface cooling system. In addition, significant amounts of thermal energy can be produced. Bu çalışma Ç.Ü. Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından desteklenmiştir. Proje No: FYL-2015-4693.

YÖK ID: 610118 Isı transferini arttırmak için pasif yöntemlerden olan taşınım yüzey alanının arttırılması veya akışta sınır tabaka kalınlığının azaltılması yıllar boyu bilim adamları tarafından kullanılan yöntemlerden olmuştur. Taşınım yüzeyini arttırmak ısı transferini arttırdığı gibi basınç düşmesine sebep olmaktadır. Birçok sistemde basınç kayıpları, sistemin verimini azalttığı için ısı transferinin artırılması kanatçık kullanımı ile sağlanmaktadır. Kanatçık kullanımı ile basınç kaybı ve ısı transferi arasındaki oranın en optimize hale getirilmesi amaçlanmaktadır. Bu sayede basınç kaybı tolere edilebilir oranda kaldığı gibi ısı transferi de istenilen seviyelere çıkabilmektedir. Bu tez çalışmasında, aynı uzunluğa (L) sahip delikli, deliksiz, üçgen ve dikdörtgen kanatçıklara sahip kanatlar, akış hızı, kanat yüksekliği (e), kanatçık açısı (α), kanatçığın yerden yüksekliği (b) ve kanatlar arası mesafe (g) parametre olarak tanımlanmış, toplamda 16 farklı model ve farklı Reynolds sayıları kullanılarak sayısal olarak incelenmiştir. Ayrıca bu çalışmada Taguchi tasarım metodu kullanılarak tasarım parametrelerinin optimum değerleri belirlenmeye çalışılmıştır. Elde edilen sonuçlar boş kanal verileri ile karşılaştırılmış ve ısı transferine olan etkileri değerlendirilmiştir. Boş kanal ile karşılaştırıldığında en iyi artışın %65 oranında ve P9 modelinde olduğu gözlemlenmiştir. In order to increase the heat transfer, increasing the surface area of the convection or reducing the boundary layer thickness in the flow has been used by scientists for many years as passive methods. Increasing the surface area of the convection leads to a pressure drop, it also increases heat transfer. In many systems, increasing the heat transfer is achieved by the use of fins, thus pressure losses reduce the efficiency of the system. By using fin is aimed to optimize the ratio between pressure loss and heat transfer. In this way, the pressure loss remains at a tolerable rate, and heat transfer can reach the desired levels. In this thesis, same length (L) fins that are examined numerically for different Reynolds numbers, with punch, without punch, triangular or rectangular for different Reynolds numbers. These parameters are the fin height (e), fin angle (α), the height of the blade from the ground (b) and the distance between the fins (g) sixteen different models were analyzed in this work. The optimum values of design parameters were tried to be determined by using Taguchi design method. The obtained results were compared with the empty channel data, and their effects on heat transfer were evaluated. As it is compared to the empty channel, it is observed that the best increase in the heat transfer is observed in P9 model with %65. İÇİNDEKİLER Sayfa ÖZET -- iv ABSTRACT -- v TEŞEKKÜR -- vi İÇİNDEKİLER -- vii ÇİZELGELER DİZİNİ -- ix ŞEKİLLER -- x SİMGELER VE KISALTMALAR -- xvi 1. GİRİŞ -- 1 2. LİTERATÜR ARAŞTIRMASI -- 3 3. MATERYAL VE METOT -- 10 3.1. Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği -- 10 3.1.1. Analiz amacının belirlenmesi -- 11 3.1.2. Analizde kullanılacak geometrinin oluşturulması -- 11 3.1.3. Sayısal ağ (mesh) oluşturulması -- 12 3.1.4. Analiz için gerekli sınır şartların tanımlanması -- 13 3.1.5. Analizin çözdürülmesi -- 14 3.1.6. Sonuçların incelenmesi -- 14 4. SAYISAL ÇALIŞMALAR -- 15 4.1. Problemin Genel Tanımı -- 15 4.1.1. Kanatçık geometrileri -- 16 4.1.2. Parametreler ve analizlerde kullanılacak modeller -- 18 viii Sayfa 4.2. Sayısal Denklemler -- 28 4.2.1. Korunum denklemleri -- 28 4.2.2. Türbülans modellemesi -- 29 4.3. Analiz Çalışmaları -- 31 4.3.1. Boş kanal analizleri -- 33 4.3.2. Parametrik model analizleri -- 35 4.4. Taguchi Dizayn Metodu -- 70 4.5. Taguchi Dizayn Metodu Sonuçları -- 73 4.6. Isı Transfer Analizi -- 81 4.7. Sürtünme Faktörü -- 100 4.8. Isıl Performans Faktörü -- 103 5. SONUÇLAR ve ÖNERİLER -- 105 KAYNAKLAR -- 108 ÖZGEÇMİŞ -- 112

Bu calismada, sabit duvar sicakligina sahip boru demetleri uzerinden gecen Al 2 O 3 -su nanoakiskanin laminer pulsatif akisinin isi transferine ve surtunme faktorune etkileri sayisal olarak incelenmistir. Calismada, dairesel kesitli borular kademeli olarak yerlestirilmis ve analizler iki boyutlu olarak gerceklestirilmistir. Kullanilan esitlikler, sonlu hacimler metodu ile SIMPLE algoritmasi kullanilarak cozulmustur. Sayisal incelemelerde, nanoakiskan tipi ve partikul hacim orani sabit tutulmus olup, analizler Reynolds sayisinin sabit bir degeri icin pulsatif parametrelerin degistirilmesi ile elde edilmistir. Bu parametrelerin isi transferi karakteristigi ve surtunme faktoru uzerindeki etkileri daimi akis sartlari ile karsilastirilmistir. Boru demeti uzerinden pulsatif akista anlik hiz ve sicaklik dagilimlari elde edilmistir. Sayisal sonuclar, isi transferindeki iyilesmenin pulsatif parametrelerden oldukca etkilendigini gostermistir. Pulsatif genlik ve frekans arttikca isi transferinin de arttigi, ancak bu artisin surtunme faktorunde de bir miktar artisa sebep oldugu gozlemlenmistir. Calisma sonucunda boru demetleri uzerinden nanoakiskanlarin pulsatif akisi icin en iyi termo-hidrolik performansi saglayan parametreler belirlenmistir. Sonuclar boyutsuz parametrelerin bir fonksiyonu olarak verilmistir.

Bu calismada; nanoakiskanlarin carpan akiskan jet teknigi ile kullanilarak, yuksek isi akili bir yuzeyden olan isi transferinin iyilestirilmesi sayisal olarak incelenmistir. Calismada, duz bir bakir yuzeyden gerceklesen isi transferi, farkli Reynolds sayilari (Re= 12000, 14000, 16000, 18000), farkli parcacik caplari (Dp=10nm, 20nm, 40nm, 80nm), farkli hacimsel oranlar (φ= %2, %4, %6, %8) ve farkli tiplerde hazirlanan nanoakiskanlar (CuO-Su, NiO-Su, Cu-Su, saf Su) icin incelenmistir. Calismada PHOENICS HAD programinin dusuk Reynolds sayili k-e turbulans modeli kullanilmistir. Sonuc olarak; Re sayisinin Re=12000-18000 degerine arttirilmasi sonucunda ortalama Nusselt sayisinda %28 oraninda bir artis oldugu belirlenmistir. Nanoparcaciklarin cap boyutu 80nm’den 10nm’ye azaltildiginda ortalama Nusselt sayisinda %13,2 oraninda bir artis oldugu tespit edilmistir. Farkli hacimsel oranlarda hazirlanan naoakiskanlarda ise; hacimse oran %4 degerinden sonra arttirilsa dahi, isi transferinde belirgin bir artisa sebep olmadigi belirlenmistir. Farkli tiplerde hazirlanan nanoakiskanlarin kullanildigi durumda en iyi isi transferi performansi Cu-Su nanoakiskani kullanildigi durumda elde edilmistir. Cu-Su nanoakiskani saf su kullanildigi duruma gore Nu ort ’da %8,3 oraninda bir iyilestirme gostermistir. Ayrica; modellemede kullanilan dusuk Reynolds sayili k-e turbulans modelinin sicaklik dagilimini ve akis ozelliklerini iyi sekilde temsil edebildigi gorulmustur.

Bu çalışmada, türbülanslı, tam gelişmiş iç akışta farklı boyutsuz geometrik ölçülere sahip kanatçıklı yapılardan gerçekleşen kararlı rejimdeki ısı transferini belirlemeye yönelik deneysel bir çalışma yürütülmüştür. Geometrik parametrelerin ısı taşınım katsayısı ve Nusselt sayısına etkisi araştırılmıştır. Deneysel veriler işlenerek Reynolds sayısı aralığı 9,17x10*7

Dizel Partikül Filtreleri (DPF) günümüzde birçok dizel araçta kullanılmaktadır. Bu çalışma kapsamında Dizel Oksidasyon Katalisti (DOC) ve DPF’ e sahip bir dizel araç için egzoz sistemi tasarımı yapılarak, farklı DPF malzemelerinin (SiC, Crd, AT) filtrasyon özellikleri Yeni Avrupa Sürüş Çevrimi (NEDC) standartları altında incelenmiştir. Egzoz sistemi modeli, kullanımda olan dizel araçlar incelenerek belirlenmiştir. Çalışma, AVL-FIRE yazılımı vasıtasıyla üç boyutlu olarak gerçekleştirilmiştir. DPF malzemesi olarak en yaygın kullanılan malzeme olan SiC’e (Silisyum Karbür) alternatif olan malzemelerin çalışma özellikleri incelenmiştir. DPF malzemesinin ısı yayılımı, basınç düşümü ve egzoz emisyonları üzerine etkileri, bu çalışma sonucunda gösterilmiştir. Elde edilen bulgular incelendiğinde kullanılan malzemelerin benzer özellikler gösterdiği ve çalışma kapsamında kullanılan malzemelerin DPF malzemesi olarak kullanımının uygun olduğu görülmüştür. Bunun yanında DPF malzemesinin, özellikle basınç düşümü, CO ve NOx üzerinde etkileri olduğu görülmüştür. SiC malzemeli DPF için ısıl kayıpların rejenerasyon başlangıcında yüksek olduğu, AT (Alüminyum Titanat) malzemesi kullanımında CO emisyonlarının oldukça düştüğü, Crd (Kordierit) malzemesi kullanımında ise basınç düşümünün yükseldiği çalışmanın önemli sonuçları arasındadır.