Isı Borulu-Isı Geri Kazanım Ünitesinde ZnO/Su ve ZnOAl2O3/Su Nanoakışkanları Kullanılarak Performansın İyileştirilmesi

Endüstride ve birçok atık ısı tesislerinde kullanılan atık ısı geri kazanım üniteleri gerekli temiz havanın ön ısıtılmasında kullanılan sistemlerdir. Bu çalışmada ısı değiştiricisi ısı borusu olan bir ısı geri kazanım ünitesinin performansının iyileştirilmesi ve böylece çalışma sıcaklık aralığının arttırılması amacıyla oluşturulan deney düzeneği üzerinde uygulamalı bir çalışma yapılmıştır. Çalışmanın özgün yanı ısı değiştiricisi olarak kullanılan ısı borularında son yıllarda pek çok uygulama olanağı bulan nanoakışkanların kullanılması hedeflenmiştir. ZnO/Su ve ZnOAl2O3/Su nanoakışkanları ısı borusunda çalışma akışkanı olarak kullanılmış ve temel akışkan suya göre ısı geri kazanım ünitesi ısıl performansındaki iyileşme oranları belirlenmeye çalışılmıştır. Soğuk hava bölgesinde (kondenser), soğuk hava hızı 0.437m/s ve Re=7100 olduğunda ZnOAl2O3 ve ZnO nanoakışkanları için sırasıyla %90 ve %80 oranında iyileşme elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler:

Isı Geri Kazanım, Isı Borusu, Nanoakışkan

Performance Improvement of the Heat Recovery Unit with Sequential Type Heat Pipes Using Water Based ZnO and ZnOAl2O3 Nanofluids

Waste heat recovery units used in the industry and in many waste heat facilities are the systems used for pre-heating the required clean air. In this study, an applied study was carried out on the experimental setup created to improve the performance of a heat recovery unit with heat exchanger heat pipe and thus increase the operating temperature range. The unique feature of the study is the use of nanofluids that have found many applications in heat pipes used as heat exchangers in recent years. ZnO / Water and ZnOAl2O3 / Water nanofluids are used as working fluid in the heat pipe and the recovery rates of heat recovery unit thermal performance are tried to be determined according to the basic fluid water. In the cold air zone (condenser), when the cold air velocity was 0.437m / s and Re = 7100, 90% and 80% improvement was achieved for ZnOAl2O3 and ZnO nanofluids, respectively.

Keywords:

Heat recovery, heat pipe, nanofluid,

PDF

___

A. Sözen, H. İ. Variyenli, M. B. Özdemir, M. Gürü ve İ. Aytaç, «Heat Transfer Enhancement Using Alumina And Fly Ash Nanofluids İn Parallel And Cross-Flow Concentric Tube Heat Exchangers,» Journal of the Energy Institute, pp. 414-424, 2016.
C. Murugesan ve S. Tamilkolundu, «Mechanism of Forced Convective Heat Transfer in Al2O3/Water Nanofluid under Laminar and Turbulent Flow,» %1 içinde 2nd International Conference on Chemical, Ecology and Environmental Sciences (ICCEES'2012), Singapore, 2012.
ASHRAE, 2008 ASHRAE Handbook - Heating, Ventilating, and Air-Conditioning Systems and Equipment, ASHRAE, 2008.
B. Balcıoğlu, «Alumina Nano Akışkan Kullanımının Isı Borusu Performansına Etkisinin Deneysel Olarak İncelenmesi,» Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 2014.
E. Çiftçi, A. Sözen ve E. Karaman, «TiO2 İçeren Nanoakışkan Kullanımının Isı Borusu Performansına Etkisinin Deneysel Olarak İncelenmesi,» Politeknik Dergisi, pp. 367-376, 2016.
A. Öztürk, «HVAC Ünitelerinde Kullanılan Isı Borulu Isı Gerı̇ Kazanım Ünı̇tesı̇ Performansının Deneysel Ve Teorı̇k İncelenmesı̇,» Karabük Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Karabük, 2018.