Otomobil Radyatöründe Su Bazlı Grafen Nanoakışkan Kullanımının Isıl Verimliliğe Etkisinin Deneysel Olarak İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, bir Renault Clio marka otomobil radyatöründe soğutma akışkanı olarak grafen su bazlı nanoakışkan kullanılmış ve motor soğutma performansı deneysel olarak incelenmiştir. Deneylerde ısı transfer hızındaki artış ve basınç düşüşündeki artış değerleri irdelenmiştir. Deney düzeneği motor soğutma sistemine benzer şekilde tasarlanmıştır. Dört tip çalışma sıvısı kullanılmıştır. Bunlar saf su ve (0.01-0.02-0.03) grafen nanoparçacık konsantrasyonuna sahip nanoakışkanlardır. Deneyde hacimsel debi 4 ile 16 l/dk arasında 6 farklı debide gerçekleştirilmiştir. Otomobil radyatörüne giriş sıcaklığı 70°C olarak sabit tutulmuştur. Deneyler laminer akışta gerçekleştirilmiştir. Reynolds sayısı 224 ile 1482 arasındadır. Yapılan deney sonucunda %0.02 hacimsel nanoparçacık konsantrasyonuna sahip nanokışkan kullanmanın ısı transfer hızında %47 artış sağladığı görülmüştür. Toplam ısı transfer katsayısında % 52 ve Nusselt sayısında % 34 maksimum bir artış elde edilmiştir. Basınç düşüşündeki artış %49 olarak tespit edilmiştir. Nanopartiküllerin konsantrasyonunu artırarak ısıl performansların arttığı gözlemlenmiş ancak nanopartiküllerin konsantrasyonunun %0.02’nin üzerine çıkartıldığında motor soğutma performansının düşmeye başladığı izlenmiştir. Çalışma sonucunda en iyi ısı transfer değerlerine %0.02 grafen bazlı su konsantrasyonu kullanıldığında ulaşılmıştır.