Bir kısmı kesilmiş ısı alıcılarından meydana gelen minikanalların ısıl ve akış performansının sayısal olarak incelenmesi ve optimizasyonu


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2013

Öğrenci: UMUT ÇINGI

Danışman: ABUZER ÖZSUNAR

Özet:

Minikanallı ısı alıcılar, kucuk bir alandan yuksek miktarda ısı transfer edilmesine olanak sağladığı icin yukek ısı olusumu gozlenen elektronik eleman soğutulması uygulamalarında kullanılmaya baslanmıstır. Bu calısmada uzerinde bosluk bulunan minikanallı ısı alıcılarının akıs ve ısıl performansı sayısal olarak incelenmistir. Isı alıcısındaki akıs analiz edilerek akısın Reynolds sayısının, kanal akıslarındaki kritik Reynolds sayısı olan 2300 değerinden fazla olduğu tespit edilmistir. Bu sebeple akısın turbulanslı olduğu belirlenmis ve yapılan sayısal analizlerde turbulans etkileri dikkate alınarak uygun turbulans parametreleri cozume dahil edilmistir. Elde edilen sayısal cozumler literaturdeki deney sonucları ile karsılastırılarak doğrulanmıstır. Isı alıcısının akıs ve ısıl performansını etkileyen geometrik parametreler birbirinden bağımsız olarak incelenmistir. Isıl performansı etkileyen baslıca geometrik parametreler kanal genisliği ve kanallar uzerinde bulunan boşluğun uzunluğu olarak belirlenmistir. Kanal genisliği değeri olarak 1mm ile 3mm arasındaki değerler incelenmistir. Kanal genisliğindeki artısın akıs ve ısıl performansı arttırdığı fakat belirli bir alana yayılan kanatcık sayısının genisliğin artısı ile azalacağı ve bu durumun ısıl performansı olumsuz yonde etkileyeceği değerlendirilmistir. Kanallar arasındaki bosluk mesafesi olarak 3mm ile 10mm arasındaki değerler incelenmistir. Isıl performans acısından ise bosluk mesafesinin artmasının 6mm değerine kadar performansı azalttığı bu noktadan sonra ise ısıl performansın arttığı belirlenmistir. Yapılan analizler sonrasında C programlama dilinde bir kod yazılarak fan gucunun 0,01W, 0,05W ve 0,1W değerleri icin kanalın ısıl direncinin en dusuk olacağı kanal genisliği, kanallar arasındaki bosluğun uzunluğu ve akışkanın sisteme giris hızı parametreleri belirlenmistir. Elde edilen sonuclar, literaturdeki ısıl direnc değerleri ile karsılastırılmıstır. Buna gore yapılan sayısal analizler sonucu elde edilen ısıl direnc değerlerinin literaturdeki deneyler sonucu elde edilen ısıl direnc değerlerinden 0,01W'lık fan gucu değeri icin %14,8 daha dusuk, 0,05W'lık fan gucu değeri icin %9,7 daha dusuk, 0,1W'lık fan gucu icin ise %3,12 daha yuksek olduğu belirlenmistir.