International Journal of Innovative Engineering Applications, cilt.5, sa.1, ss.22-29, 2021 (Hakemli Dergi)
Baz
akışkanlar içerisinde nano boyuttaki partiküllerin kullanılması ile
akışkanların ısıl kapasitelerinin arttığı yapılan çalışmalarla bilinen
bir olgudur. Bu akışkanları motor soğutma sistemlerinde kullanmak motor
performansını olumlu yönde etkilemektedir. Fakat bu akışkanların kullanımının
motorlardaki diğer parametreleri nasıl etkilediği tam olarak bilinmemektedir. Bu
doğrultuda yapılan bu çalışmada, içten yanmalı motor soğutma sisteminde nanoakışkan
desteği ile yapılan soğutmanın, motor yağ sıcaklık değerlerine etkileri
incelenmiştir. Soğutma sıvısı olarak, her mevsim şartlarında kullanıma uygun ve
yaygın olarak kullanılan etilen glikol-su karışımı (baz akışkan) eşit oranda
kullanılmıştır. Baz akışkan içerisine farklı hacimsel oranlarda (%0.1 ve %0.2)
farklı nanoakışkanlar (TiO2, Al2O3 ve SiO2)
karıştırılarak hazırlanan soğutucuların etkileri deneysel olarak gözlemlenmiştir.
Yapılan çalışmada, ortalama 2000 dak-1’da çalıştırılan ve 1400 cm3
motor hacmine sahip gerçek bir taşıt motoru kullanılmıştır. Nanoakışkan kullanımının
sağladığı ısı transferindeki artış, motor yağ sıcaklığının daha düşük
değerlerde kalmasına olanak sağlamıştır. Motor yağlama yağının %1.5
ile %5 arasında daha soğuk çalışabilmesi imkanı olduğu görülmüştür. En yüksek
başarım SiO2
ile %5 civarında olduğu tespit edilmiştir. Genelde baz akışkan
içerisindeki hacimsel nanoakışkan oranının artması, ısı transfer miktarının artmasına
ve yağ sıcaklığının daha düşük kalmasına imkân vermiştir.
It is known from the experimental studies that the
thermal capacities of fluids increase with the use of nanoscale particles in
base fluids. Using these fluids in engine cooling systems affects engine
performance positively. However, it is not known exactly how the use of these
fluids affects other parameters in engines. In this study, the effects on
engine oil temperature values were investigated of cooling with nano-fluid
support in the internal combustion engine cooling system. As cooling liquid, an
ethylene glycol-water mixture (base fluid), which is suitable for use in all
seasonal conditions and is widely used, has been used in equal ratio. The
effects of the refrigerants prepared by mixing different nanofluids (TiO2, Al2O3
and SiO2) in different volumetric ratios (0.1% and 0.2%) into the base fluid has
been experimentally observed. In the study, a real vehicle engine with an
engine volume of 1400 cm3 and operated at an average of 2000 rpm has been used.
The increase in heat transfer provided using nanofluid has enabled to remain
the engine oil temperature at lower values. It has been observed that the
engine lubricating oil can work between 1.5% and 5% cooler. The highest
performance was determined as approximately 5% with SiO2. In general, the increase in the volumetric ratio of
the nanofluid in the base fluid has allowed to increase the amount of heat
transfer and to remain lower of the oil temperature.