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.