Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Furkan ÖZSARI
Danışman: Ulvi Şeker
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:
Bu çalışma kapsamında, bilgisayarlarda kullanılan sıvı soğutma sistemlerinin bileşenleri olan mikro kanatçık ve akış odasının sonlu hacimler analiz yöntemi ile akış analizleri yapılarak optimum parametrelere uygun tasarımın prototip üretiminin yapılması ve testler ile doğrulanması hedeflenmiştir. Bu hedefe ulaşabilmek için mikro kanatçık ve akış odasının ticari bir yazılım ile üç boyutlu tasarımları yapılmış ve analiz ortamına aktarılmıştır. Mikro kanatçık bileşeni tasarımı için dört farklı parametre belirlenmiştir. Bu parametreler; kanatçıklar arası mesafe (KAM: 0,1-0,2-0,3 mm), kanatçık yüksekliği (KY: 2,3-2,5-2,7 mm), kanatçık kalınlığı (KK: 0,15-0,3-0,45 mm) ve taban plaka kalınlığıdır (TK: 1,25-1,5 1,75 mm). Gerçekleştirilen akış analizleri sonucunda ortalama mikro kanatçık sıcaklığı (OMKS) incelenmiştir. Konsept tasarımları tamamlanmış olan akış odaları ile analizler sonucu belirlenen mikro kanatçık yapısı sanal ortamda montajlanarak analiz ortamına aktarılmıştır. Bu analizler kapsamında akış odası içerisindeki girdap oluşumları ve sıcaklık değerleri gözlemlenmiştir. Girdap oluşumlarını minimuma indirmek ve mikro kanatçık üzerinde akış dağılımını dengelemek için belirlenen nihai tasarım üzerinden iyileştirme çalışmaları yapılmıştır. Gerçekleştirilen tasarım, analiz ve tasarım iyileştirme çalışmaları sonrasında mikro kanatçık CNC router benzeri bir tezgâhta işlenerek, akış odası dijital ışık işleme (DLP) teknolojili 3B yazıcı ile üretilmiştir. Daha sonra üretilen bileşenlerle beraber tüm sistem toplanıp İntel işlemcili bir bilgisayara montajlanmış ve performansı test edilmiştir. Akış analizleri sonucunda OMKS için optimum parametreler; KAM 0,1 mm, KY 2,3 mm, KK 0,15 mm ve TK 1,25 mm olarak belirlenmiştir. Üretilebilirlik durumu göz önüne alınarak modelin üretiminde KAM parametresi 0,15 mm olarak uygulanabilmiştir. Akış odası içerisindeki girdap oluşumları ve sıcaklık değerleri için yapılan analizlerde 31,64 °C ile en düşük OMKS değerini veren ve diğer konsept tasarımlara göre daha az girdap oluşumu gözlenen tasarım nihai tasarım olarak belirlenmiştir. Üretimi bu tasarıma göre yapılan sıvı soğutma sisteminin, işlemci %60-%70 performansta çalışırken gerçekleştirilen, performans testlerinde maksimum sıcaklığın 44,7 °C olduğu gözlemlenmiştir. Geliştirilen modelin performans test sonuçlarının analiz sonuçlarına yaklaştığı ve elde edilen modelin başarılı olduğu ispatlanmıştır.
Anahtar Kelimeler : Bilgisayar, sıvı soğutma sistemleri, mikro kanatçık, akış odası, sonlu
hacimler analizi