Akademik Veri Yönetim Sistemi
ASES 6. INTERNATIONAL KAYSERI SCIENTIFIC STUDIES CONGRESS, 28 - 30 Kasım 2025, ss.427-447, (Tam Metin Bildiri)
Enerji verimliliği ve sürdürülebilir enerji kullanımı, konfor ve endüstriyel uygulamalarda giderek daha önemli hale gelmektedir. Enerji talebi ve çevresel kaygılar, enerji verimli sistemlerin ve termal enerji depolama teknolojilerinin gelişimini ön plana çıkarmıştır. Gizli ısı depolama yöntemlerinin hissedilir ısı depolama yöntemlerine göre özellikle yüksek enerji yoğunlukları ve düşük sıcaklık dalgalanmalarında sahip olduğu avantajlardan ötürü faz değiştiren malzemenin (FDM) enerji depolama ve geri kazanım süreçlerinde kullanımı önem kazanmıştır. Yürütülen çalışmada, altıgen gövde ve eliptik formda çok borulu FDM barındıran bir ısı değiştirici de eşit hacim konsantrasyonlarında grafen oksit (GO) ve MXene karıştırılarak elde edilen hibrit nanopartikülün FDM’ye ilavesinin entropi analizi gerçekleştirilmiştir. Sayısal olarak gerçekleştirilen analizlerde sonlu hacimler yöntemi kullanılmış olup ilgili yönetici denklemler Darcy-Brinkman-Forchheimer modeli ile çözülmüştür. Geometriler içerisineRT35HC türü (FDM) ile gözeneklilik ve gözenek yoğunluğu sırasıyla ε = 0.90 ve ω = 20 PPI olan metal köpük tanımlaması yapılmış ve FDM’nin erime sürecinde entalpi-gözeneklik yaklaşımı kullanılmıştır. Sayısal analizlerde saf ve φ=%2, %6 nanopartikül hacim konsantrasyonlarındaki hibrit FDM’lerin başlangıç sıcaklığı için Tbaşlangıç = 300 K ve çoklu boru duvarları için Tduvar = 348 K değerinde sabit sıcaklık şartı uygulanmıştır. Entropi analizinde türevsel denklem tanımlamaları yapılmıştır ve sonuçlar hacim ortalamalı ısıl, sürtünme ve toplam entropi üretimleri üzerinden değerlendirilmiştir. Çalışma neticesinde, hibrit nanopartikül hacimsel konsantrasyonunun sistemin ısıl entropi üretimini olumuz etkilediği tespit edilmiş olup saf FDM’nin, φ=%2,0 ve φ=%6,0 hibrit FDM’ye kıyasla ortalama olarak sırasıyla %4,8 ve %13,1 daha az ısıl tersinmezliğe neden olmuştur. Buna karşılık, hacimsel konsantrasyonun artmasıyla sistemin sürtünme entropi üretimi olumlu etkilenmiş olup φ=%6,0 hibrit FDM’ye ait değerler saf FDM ve φ=%2,0 hibrit FDM’ye göre sırasıyla %11,5 ve %8,3 düşmüştür. Fakat sistemdeki sıcaklık gradyanlarındaki değişim hız gradyanlarındaki değişimlerden önemli oranda daha baskın olmasından dolayı hibrit nanopartikül hacimsel konsantrasyonların artması toplam entropi üretimini düşürmüştür.