Dizel Motorlarda Soğutma Sisteminde Nanoakışkan Kullanımının Verime Etkisi:

1--İçten yanmalı motorların soğutulması, motor bloğuna zarar verecek seviyedeki yüksek sıcaklıklara ulaşılmasını önlemek için gereklidir.

1.1--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.

1.2--Bu motorlar, çoğunlukla sıvı akışkanlar ile soğutulurken bazıları hava ile soğutulur.

2--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.

2.1--Bu hususlar dikkate 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.

2.2--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.

2.2.1--Daha sonra, bu yeni termofiziksel özelikler kullanılarak akışkan veya nano-akışkanın, motor bloğundan çekilecek ısı miktarına etkisi incelenmiştir.

2.3--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.

2.4--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.

2.5—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.

2.6—Yorum:Motor bloğundan çekilen ısının artması sonuçta verimi artırıp,yakıt sarfiyatını düşürür.

Kaynak:Mühendis ve Makine-cilt 63, sayı 707, s. 250-278, 2022--Mühendis ve Makina, cilt 63, sayı 707, s. 250-278, Nisan-Haziran 2022-Dizel Bir Motorun Soğutma Sisteminde Nano-Akışkan Kullanımının Soğutmaya Etkisinin Teorik Analizi-Kemal Bilen1*, Hakan Zafer Kızılkaya2, Nazlı Hazal Kızılkaya3