MİKROPOLAR BİR NANOAKIŞKANIN RİGA TABAKASI ÜZERİNDEKİ MAGNETOHİDRODİNAMİK AKIŞI

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa, Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2025

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: POURYA RAHIMLOU

Danışman: Mehmet Şirin Demir

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Modern mühendislik ve endüstriyel sistemlerde ısı transferi verimliliğinin artırılması ve akış kontrolü, kilit bir araştırma alanı olarak öne çıkmaktadır. Bu tez çalışmasında, hareketli bir Riga plakası üzerindeki manyetohidrodinamik (MHD) mikropolar bir nanoakışkanın akış ve ısı transferi karakteristikleri teorik ve sayısal olarak incelenmiştir. Mikro yapıları ve parçacıkların yerel dönme hareketlerini hesaba katan mikropolar akışkanlar, klasik Newtonyen modellere kıyasla polimer süspansiyonlar, biyolojik sıvılar ve kolloidal çözeltiler gibi karmaşık akışkanların davranışını daha gerçekçi bir şekilde modelleme imkânı sunar. Akış kontrolü için kullanılan Riga plakası ise, yüzeyine yerleştirilmiş mıknatıs ve elektrotlar aracılığıyla akışkan üzerinde harici bir elektromanyetik alan (Lorentz kuvveti) oluşturan özel bir yüzeydir. Problemin matematiksel modeli, süreklilik, momentum, açısal momentum, enerji ve konsantrasyon denklemlerinden oluşan kısmi diferansiyel denklem takımı ile formüle edilmiştir. Bu denklemler, uygun benzerlik dönüşümleri kullanılarak bir dizi lineer olmayan adi diferansiyel denkleme indirgenmiştir. Elde edilen bu denklem sistemi, MATLAB yazılımında bulunan ve sınır değer problemlerinde yüksek doğruluk sağlayan bvp4c sayısal çözüm yöntemi ile çözümlenmiştir. Çalışma kapsamında, manyetik parametre (Ha), Riga plakası parametresi, Prandtl sayısı (Pr), mikropolar parametreler ve hareketli yüzey parametresi gibi temel boyutsuz değişkenlerin; hız, mikro dönme, sıcaklık ve konsantrasyon profilleri üzerindeki etkileri grafikler aracılığıyla detaylı bir şekilde analiz edilmiştir. Ayrıca, mühendislik uygulamaları açısından önem taşıyan yüzey sürtünme katsayısı, çift gerilme katsayısı, Nusselt (ısı transfer hızı) ve Sherwood (kütle transfer hızı) sayıları üzerindeki parametrik etkiler tablolar halinde sunulmuştur. Elde edilen bulgular, bu tür karmaşık sistemlerin termal performansının optimize edilmesi ve endüstriyel süreçlerin tasarımı için değerli bir teorik temel sağlamaktadır.