Üçlü Jet Akışlı Kanallardaki Değişik Yüzeyli Modellerin Soğuma Performanslarının Araştırılması
Abstract
Teknolojideki hızlı gelişime paralel olarak üretilen küçük boyutlarda ve yüksek kapasiteli
elektronik ürünlerdeki güvenli sıcaklık sınırları aşılabilmektedir. Çarpan jet tekniği,
elektronik sistemlerde fazla ısı üreten cihazların soğutulmasında kullanılan yüksek
ısı transferi performanslı gelişmiş bir soğutma teknolojisidir. Bu çalışmada, 0.75Dh jet
giriş genişlikli kanallardaki kare tünel ve daire tünel modelli bakır plakalı yüzeylerin
üç adet hava jeti akışı ile soğutulması sayısal olarak araştırılmıştır. Sayısal incelemeler,
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; model yüzeylerine sabit ısı
akısı uygulanmıştır. Çalışma için belirlenen Re sayısı aralığı 4000-10000 iken jet-plaka
arası uzaklık (H/Dh) 3, 6 ve 10’dur. Çalışmanın sonuçları literatürde bulunan çalışmanın
sayısal ve deneysel sonuçlarıyla karşılaştırılmış ve birbirleriyle uyumlu oldukları
belirlenmiştir. Sonuçlar, her bir model yüzeyi için ortalama Nu sayısı ve yüzey sıcaklığının
değişimi olarak sunulmuştur. Ayrıca, kanaldaki tüm model yüzeyleri için ortalama
Nu sayısı (Nuo) ve jet akışların kanaldan çıkış sıcaklıkları (Tç) incelenmiştir. Farklı Re
sayıları ve H/Dh oranlarında kanal boyunca jet akışın hız-akım ve sıcaklık konturu dağılımları
model yüzeyleri için değerlendirilmiştir. H/Dh= 3 ve Re= 10000 için daire tünel
modelli yüzeyin Nuo değerinin kare tünel modelli yüzeyden %45,31 daha yüksek olduğu
belirlenmiştir.