ÖZBu çalışmada, 38 mm çapında düz ve mikro boyutta yapılandırılmış bakır bir yüzey üzerinde n-pentan ve CuOpentan nano akışkanının çekirdek kaynama ısı transfer karakteristikleri deneysel olarak incelenmiştir. Deneyler atmosfer basıncı altında ve doymuş kaynama şartlarında gerçekleştirilmiştir. Bu deneysel çalışmada, tel erozyon yöntemi ile bir adet iyileştirilmiş yüzey hazırlanmış ve bu yüzeyden deneysel olarak elde edilen ısı transfer katsayıları düz yüzeyden elde edilen değerlerle karşılaştırılmıştır. Deneysel sonuçlar, temel akışkan içerisinde nano partiküllerin varlığının ısı transferini önemli ölçüde etkilediğini ve bu artışın yüksek nano partikül konsantrasyonlarında daha baskın olduğunu göstermiştir.
Anahtar Kelimeler: Isı transferi, havuz kaynama, nano akışkanlar, iyileştirilmiş yüzeyler
EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF POOL BOILING HEAT TRANSFER ON A MICRO-STRUCTURED SURFACE ABSTRACTIn this study, the nucleate boiling heat transfer characteristics of n-pentane and CuO-pentane nanofluids are experimentally investigated on a smooth and a micro-structured circular brass surface of 38 mm diameter. The experiments are carried out at saturated conditions and under atmospheric pressure. In this experimental study, an enhanced surface is prepared by using wire erosion technique and the obtained heat transfer coefficients from this surface are compared with those of the smooth surface. The experimental results showed that the presence of nanoparticles in the base fluid influences the heat transfer coefficient and the enhancement due to its presence is seen to be higher for higher mass fraction nanofluid.Keywords: Heat transfer, pool boiling, nanofluids, enhanced surfaces
GİRİŞIsı transferinin iyileştirilmesi nükleer güç santralleri, elektronik soğutma, otomotiv sektörü ve hava şartlandırıcıları gibi birçok alanda büyük öneme sahiptir. Kaynama ısı transferi bu sistemlerin verimi ve güvenliği için önemli bir ısı transfer mekanizmasıdır. Araştırmacılar tarafından yapılan çalışmalarda, kaynama ısı transferini artırmak için ısıtma yüzeyinde titreşim, akışkan içerisinde ultrasonik titreşim ve karmaşık geometrili, pürüzlü veya poroz yapılı yüzeyler gibi çeşitli aktif ve pasif teknikler kullanılmıştır [1]. Araştırmacılar, etkin yüzey alanı, aktif çekirdek site sayısı ve düşük kızma farkı gibi parametrelerin iyileşmesi ile ısı transfer performansında önemli artışlar rapor etmişlerdir [2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16]. Günümüzde, mikro ve nano boyutlarda malzeme üretim tekniklerindeki gelişmeler sayesinde, ısı transferini önemli ölçüde artıran yüzeylerin üretimi * Corresponding author / Sorumlu yazar.