FARKLI GEOMETRİK TASARIMLI YÜZEYLERE SAHİP VE ÜÇLÜ JET GİRİŞLİ KANALLARDAKİ SOĞUTMA PERFORMANSININ İNCELENMESİ

Sürdürülebilirlik, artan nüfus ve sanayileşme ile birlikte artan enerji maliyeti ve enerji talebi nedeniyle önemi giderek artan bir kavram haline gelmektedir. Gün geçtikçe ilgili kuruluşlar tarafından enerji ile ilgili ürünler için çevresel yan etkilerle ilgili sert ve uyulması zorunlu düzenlemeler getirilmektedir. Bu bağlamda, enerji sistemlerinde yeni ve özgün tekniklere ihtiyaç duyulmaktadır. Çarpan jet tekniği, elektronik sistemlerde fazla ısı üreten elemanların soğutulmasında kullanılan yüksek ısı transferi kapasitesine sahip gelişmiş bir soğutma teknolojisidir. Bu çalışmada, düz basamak ve üçgen basamak desenlere sahip bakır plakalı yüzeylerin soğutulması giriş genişliği 1,25Dh olan üç adet hava jeti akışı kullanılarak sayısal olarak araştırılmıştır. Sayısal araştırma, zamandan bağımsız ve üç boyutlu olarak enerji ve Navier-Stokes denklemlerinin k-ε türbülans modelli Ansys-Fluent bilgisayar programı kullanılarak çözülmesiyle gerçekleştirilmiştir. Kanalların üst ve alt yüzeyleri adyabatik olup; desenli yüzeylere 1000 W/m2’ lik sabit ısı akısı uygulanmıştır. Çalışmada incelenen Re sayısı aralığı 4000-10000 ve jet-plaka arası uzaklıklar (H/Dh) 3, 6 ve 10 olarak belirlenmiştir. Çalışmadan elde edilen sonuçlar, literatürde bulunan çalışmanın sayısal ve deneysel sonuçlarıyla karşılaştırılmış ve birbirleriyle uyumlu oldukları görülmüştür. Sonuçlar, kanallardaki her bir desenli yüzey için ortalama Nu sayısı ve yüzey sıcaklığının değişimleri olarak sunulmuştur. Her iki kanaldaki tüm desenli yüzeyler için ortalama Nu sayısı (Nuo) ve jet akışın kanaldan çıkış sıcaklıkları (Tç) ayrıca değerlendirilmiştir. 1,25 Dh giriş genişliklerindeki üçlü hava jetli ve H/Dh=3 ve 6 değerlerinde kanallar boyunca jet akışın hız-akım çizgisi ve sıcaklık konturu dağılımları farklı desenli yüzeyler için görselleştirilmiştir. Bununla birlikte, Re=10000 için H/Dh’ ın 10 değerinde düz basamak desenli yüzeylerin Nuo sayısının üçgen basamak desenli yüzeylerden %32,45 daha fazla olduğu belirlenmiştir.