DEĞİŞİK GEOMETRİK MODEL YÜZEYLERİNİN SOĞUTULMASINDA ÇOKLU ÇARPAN JET AKIŞ ETKİSİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

Abstract

Küresel düzeyde iklim değişikliğinin ortaya çıkardığı sonuçlar neticesinde enerjiyle ilgili çalışma yapan mühendisler, enerji tüketimi daha az ve verimliliği yüksek cihazların geliştirilmesi üzerine daha fazla araştırma ve geliştirme yapma gayreti içerisindedirler. Böylece, yüksek teknolojili ürünlerde karşılaşılan en büyük problemlerden biri olan ısınma ve bunun sonucunda güvenilir sıcaklık sınırlarının aşılması problemiyle karşılaşma olasılığı da azalmaktadır. Isıtılmış yüzeylerin çarpan jet akışı kullanılarak soğutulması, aşırı ısı üretimi olan elektronik sistemlerde faydalanılan ve ısı transferi potansiyeli yüksek olan iyileştirilmiş bir soğutma yöntemidir. Bu çalışmada, Dh jet giriş genişlikli kanallardaki yarım kare ve yarım daire modelli yüzeylerinin soğutulması ve modeller etrafındaki akış yapısı üçlü hava jeti akışı kullanılarak araştırılmıştır. Araştırmalar, sayısal olarak sürekli ve üç boyutlu k-ε türbülans modeli kullanılarak Ansys-Fluent bilgisayar programıyla gerçekleştirilmiştir. Kanal yüzeylerinde herhangi bir ısı etkileşimi olmayıp yalnızca model yüzeylerinde sabit ısı akısı bulunmaktadır. Çalışmanın çıktıları literatürde bulunan çalışmanın sayısal ve deneysel çıktılarıyla kıyaslanmış ve birbirleriyle uyumlu oldukları belirlenmiştir. Sonuçlar, her bir model yüzeyi için ortalama Nu sayısı ve yüzey sıcaklık değişimleri şeklinde verilmiştir. Farklı Re sayıları ve H/Dh oranlarında model yüzeyleri için kanal boyunca üçlü jet akışın hız-akım çizgisi ve sıcaklık konturu dağılımları incelenmiştir. Re=10000 ve H/Dh=10 için kanaldaki tüm yarım daire modelli yüzeylerin ortalama Nu sayısının, yarım kare modelli olanlardan %15.31 daha fazla olduğu belirlenmiştir.