EXERGY ANALYSIS OF GRAPHENE-BASED NANOFLUIDS IN A COMPACT HEAT EXCHANGER

Authors : Ferhat KILINÇ, Cihan Zeki UYGUN

Pages : 101-112

Doi:10.47480/isibted.1107466

View : 27 | Download : 13

Publication Date : 2022-04-30

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada, kompakt bir ısı değiştiricide grafen bazlı nanoakışkanların ekserji analizi incelenmiştir. Taban akışkan olarak saf su kullanılarak yapılan deneylerde, hacim konsantrasyonlarının %0.01 ve %0.02’sinde grafen nano-ribon ve grafen oksit nanoakışkanlar kullanılmıştır. Deneyler 36, 40 ve 44 oC akışkan giriş sıcaklıklarında, 0.6, 0.7, 0.8 ve 0.9 m3/h kütlesel debilerde gerçekleştirilmiştir. Tüm sıcaklık ve debi değerleri için yapılan hesaplamalar sonucunda hacimce %0.01 GO nanoakışkanının ekserji verimi değerlerinin kullanılan diğer nanoakışkanların ekserji verimlerinden daha yüksek olduğu bulunmuştur. Ayrıca %0.01 GO için hesaplanan ekserji yıkım değerleri, diğer nanoakışkanlar için hesaplanan ekserji yıkım değerinden daha düşüktür. Nanoakışkanların ekserji verimlerinin, akışkan debilerinin ve ısı değiştiricinin giriş sıcaklığının artmasıyla arttığı sonucuna varılmıştır. Nanoakışkan konsantrasyonlarına göre ekserji verimleri karşılaştırıldığında, akışkan konsantrasyonunun artmasıyla ekserji verimlerinin azaldığı sonucu bulunmuştur. Nanoakışkan akış hızlarının artması ve ekserji veriminin artmasıyla ekserji yıkım değerlerinin de arttığı sonucu elde edilmiştir. Nanoakışkan konsantrasyonları ile ekserji yıkımları karşılaştırıldığında, nanoakışkan konsantrasyonunun artmasıyla ekserji yıkımlarının arttığı sonucuna varılmıştır. GO nanoakışkanın ekserji yıkımındaki artış miktarının GNR'den daha fazla olduğu belirlenmiştir.
Keywords : Ekserji, İkinci yasa analizi, Nanoakışkan, Isı değiştiricisi, Isı transferi iyileştirilmesi, Grafen