- Mühendis ve Makina
- Vol: 63 Issue: 707
- Dizel Bir Motorun Soğutma Sisteminde Nano-Akışkan Kullanımının Soğutmaya Etkisinin Teorik Analizi...
Dizel Bir Motorun Soğutma Sisteminde Nano-Akışkan Kullanımının Soğutmaya Etkisinin Teorik Analizi
Authors : Kemal Bilen, Hakan Zafer Kizilkaya, Nazlı Hazal Kizilkaya
Pages : 250-278
View : 12 | Download : 4
Publication Date : 2022-06-09
Article Type : Makaleler
Abstract :İçten yanmalı motorların soğutulması, motor bloğuna zarar verecek seviyedeki yüksek sıcaklıklara ulaşılmasını önlemek için gereklidir. Bu nedenle literatürde, içten yanmalı motorların daha etkin soğutulabilmesine ilişkin çalışmalara sıklıkla rastlanmaktadır. İçten yanmalı motorun, aşırı doldurmalı olması durumunda bu husus daha büyük bir önem kazanmaktadır. Bu motorlar, çoğunlukla sıvı akışkanlar ile soğutulurken bazıları hava ile soğutulur. Günlük yaşamda etilen glikolün donma sıcaklığının, suyun donma sıcaklığına göre nispeten düşük oluşu göz önünde bulundurularak motor soğutma sistemlerinde, sadece su yerine, su + etilen glikol karışımı kullanılır. Ayrıca, akışkanlara karıştırılan nano-parçacıkların genel olarak akışkanların termofiziksel özeliklerini iyileştirdiği bilinir. Bu hususlar göz önüne alınarak bu teorik çalışmada, dizel bir motorun soğutma sisteminde sırasıyla; su, su + Al2O3, su + CuO, etilen glikol, su + etilen glikol, su + etilen glikol + Al2O3 veya su + etilen glikol + CuO akışkan veya nano-akışkanların kullanımının, motor bloğundan çekilen ısı miktarına etkisi incelenmiştir. Böylece bu çalışmada, su + etilen glikol karışımının kullanımı ile sadece suyun kullanımı veya çeşitli nano-akışkanların kullanımı, ısıl bakımdan mukayese edilmiştir. Bunun için öncelikle, karışımlardaki nano-parçacık hacimsel oranının; ilgili nano-akışkanın yoğunluk, özgül ısı ve ısı iletim katsayısı gibi termofiziksel özeliklerine etkisi incelenmiştir. Daha sonra, bu yeni termofiziksel özelikler kullanılarak akışkan veya nano-akışkanın, motor bloğundan çekilecek ısı miktarına etkisi incelenmiştir. Buna göre; incelenen akışkanlar arasında en yüksek yoğunluğa sahip akışkan %47.5 su + %47.5 etilen glikol + %5 CuO iken, en yüksek kütlesel özgül ısıya su sahiptir. Çeşitli bağıntılar kullanılarak hesaplanan ısı iletim katsayıları arasındaki en yüksek değer, Wasp Modeli’ne göre %49.75 su + %49.75 etilen glikol + %0.5 CuO akışkanına aittir. Kütlesel debisi en yüksek olan akışkan ise, doğal olarak yoğunluğunun yüksek oluşu nedeniyle %47.5 su + %47.5 etilen glikol + %5 CuO akışkanıdır. Bu verilere göre nano-akışkan kullanımı, yoğunluktaki artış nedeniyle motor bloğundan çekilen ısı miktarında yaklaşık %15 artış sağlamıştır.Keywords : etilen glikol, Al2O3, CuO, nano-akışkan, termofiziksel özelik, ısıl analiz., Dizel motorun soğutulması, su, etilen glikol, Al2O3, CuO, nano-akışkan, termofiziksel özelik, ısıl analiz., Dizel motorun soğutulması, su, ısıl analiz