Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Fatih DEMİR
Danışman: Oğuz Turgut
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:
Mevcut tezde yüksek ve üniform ısı transferi istenen elektronik elemanlar için farklı çarpmalı jetler ile çarpma plakalarının ısı transferi ve akış alanı üzerine etkileri incelenmiştir. İlk olarak, düz plakaya çarptırılan dairesel jet sınırlandırılmamış ve sınırlandırılmış jet durumları için düşük lüle-plaka mesafesinde deneysel ve sayısal olarak çalışılmıştır. Sonuçlarda, sınırlandırılmış jet durumundaki ortalama Nusselt sayısının, sınırlandırılmamış jet durumuna göre %20-%30 arasında düşüş gösterdiği görülmüştür. Lüle-plaka mesafesinin artmasıyla sınırlandırılmamış jet durumundaki basınç düşüşü azalmış, sınırlandırılmış jet durumundaki basınç düşüşü de artmıştır. İkinci olarak, dönen çarpmalı jette çarpma plakası üzerine tanımlanan üç farklı hesaplama alanı yüksekliklerinin ısı transferine etkileri sayısal olarak incelenmiştir. Daha sonra Reynolds sayıları ve düşük lüle-plaka mesafeleri parametrik olarak çalışılmıştır. Sonuçlarda, hesaplama alanı yüksekliğinin düşük lüle-plaka mesafesinde ısı transferini etkilediği görülmüştür. Üniform ısı transferini olumsuz etkileyen eyer şeklindeki profil oluşumu görülmüştür. Üçüncü olarak, birleşik lülelerle üretilen hem dairesel hem helisel jetler lüle-plaka mesafeleri (H/D = 0,1-3,2), toplam debiler (Qt = 60-85 L/dk), debi oranları (Q* = 0,176-0,823), sınırlandırılmamış ve sınırlandırılmış jet durumları için düz veya kanatçıklı plakalara çarptırılarak deneysel ve sayısal olarak çalışılmıştır. Sonuçlarda, Q* = 0,823’te lüle-plaka mesafesinin 0,8 ≤ H/D ≤ 1,6 olduğu aralıkta ısı transferinin düz plaka üzerinde her yerde aynı dağılımı gösterebileceği görülmüştür. Eş eksenli dairesel ve dörtlü helisel jetler ile kanatçık boyları 2 ve 6 mm olan plakalarda H/D = 3,2’de düz plakaya göre ısı transferinde meydana gelen artışlar sırasıyla yaklaşık olarak %20 ve %57’dir. Son olarak, birleşik lüle ile düz plakanın ısı transferi ve akış alanına etkisi girdap numaraları (Sg = 0,0-1,661) ve debi oranları (Q* = 0,2 ve 0,466) için sınırlandırılmamış ve sınırlandırılmış jet durumlarında sayısal olarak çalışılmıştır. Sonuçlarda, artan debi oranının durma noktası ve ortalama Nusselt sayılarını azalttığı görülmüştür. Yüksek debi oranında artan girdap numarası, düşük debi oranına göre durma noktası ve ortalama Nusselt sayılarında büyük azalmalara neden olmuştur. Dönme yoğunluğunun artmasına rağmen, üniform ısı transferini olumsuz etkileyen eyer şeklindeki profil oluşumu görülmemiştir.
Anahtar Kelimeler : Çarpmalı jet, dairesel jet, dönen jet, birleşik çarpmalı jet, düz plaka, kanatçıklı plaka, hesaplamalı akışkanlar dinamiği, ısı transferi