Numerical investigation of pumping power minimization for coolant circulation in sinusoidal channels
Sinüzoidal soğutma kanallarındaki soğutucu sirkülasyonu için pompa gücü minimizasyonunun sayısal incelenmesi
- Tez No: 387155
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ÜNVER ÖZKOL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Mühendisliği (Enerji ve Güç Sistemleri) Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 84
Özet
The electronic devices consume more energy with the increasing their process capacity. Therefore, their temperature increase and unless they are cooled down sufficiently, electronic devices exceed the safety operating temperature and break down. Improvements in electronic technology are obtained as this heat transfer bottleneck is overcome. Moreover, this cooling system consumes electric power as well and this should be minimized. In this thesis, minimization study of the consumed energy to cool down an electronic device is carried out. In this study, the heat transfer in the rectangular cross-sectional sinusoidal wavy channels is investigated numerically and heat transfer augmentation is considered with reference to a straight channel geometry. Minimization of the surface temperature and the pump power are elaborated for the different wave amplitudes and wavelengths in the channel. The flow in the channel is conducted at the range of Re numbers from 7 to 368 and it assumed laminar and steady state condition. Dissipating heat flux from the electronic module is assumed to be constant. Thermal performance is calculated with observing of the temperature of the critic device on the electronic module and the pump power is evaluated by utilizing pressure drop calculations in the channel. To investigate how the sinusoidal wavy channel affects the cold plate compared to the straight channel, some dimensionless numbers are defined and the assessments are done in accordance with these numbers. Generally, it was observed that, sinusoidal wavy channel contributes the heat transfer enhancement. While wave amplitude affects heat transfer positively, pump power is affected adversely. Wavelength effect is not important comparing with wave amplitude for the augmentation of heat transfer performance. Nevertheless, it was observed that the increasing the wavelength causes to decrease pump power.
Özet (Çeviri)
Elektronik birimler yaptıkları işlem hacmi arttıkça daha fazla güç tüketmektedirler. Buna bağlı olarak sıcaklıkları artmakta ve yeterli şekilde soğutulamadıklarında ise elektronik elemanlar güvenli çalışma sıcaklığını aşarak çalışamaz duruma gelmektedir. Elektronik sektöründeki ilerlemeler ısı transferindeki bu dar boğazları aşabildikleri sürece daha güçlü seviyelere gelmektedir. Soğutma sistemleride bir elektriksel güç harcamakta ve bu enerjinin minimize edilmesi gerekmektedir. Bu tezde bir elektronik elemanı soğutmak için harcanan enerjinin minimizasyon çalışması gerçekleştirlmiştir. Bu çalışmada, dikdörtgen kesitli sinüs dalgalı kanallardaki ısı transferi sayısal yöntemlerle incelenmiş ve ısı transferindeki iyileştirmeler düz bir kanal geometrisi referans alınarak değerlendirilmiştir. Kanal geometrisindeki farklı genlik ve dalga boyları için pompa gücü ve yüzey sıcaklığındaki iyileştirmeler üzerinde durulmuştur. Kanal içerisindeki akış Re sayısı 7 ile 368 arasında, laminer ve zamandan bağımsız olarak kabul edilmiştir. Soğuk plaka üzerindeki elektronik modülden yayılan ısı akısı sabit alınmıştır. Elektronik modül üzerindeki kritik eleman sıcaklığı gözlemlenerek termal performans ve kanal içerisindeki basınç düşümü hesaplarından yararlanılarak pompa gücü hesaplanmıştır. Sinüs dalgalı kanalın düz kanala göre soğuk plakayı nasıl etkilediğini görebilmek için bazı boyutsuz performans sayıları tanımlanmıştır ve değerlendirmeler bu boyutsuz sayılar ışığında yürütülmüştür. Genel olarak sinus dalgalı kanalın ısı transfer performansını arttırdığı gözlemlenmiştir. Dalga genliği ısı transferini olumlu etkilerken, pompa gücünü olumsuz yönde etkilemiştir. Isı transferi performansının gelişiminde dalga boyunun etkisinin dalga genliği kadar önemli olmadığı görülmüştür. Fakat büyüyen dalga boyuyla birlikte pompa gücünün azaldığı gözlemlenmiştir.
Benzer Tezler
- Numerical investigation of double layer microchannel heatsinks and performance assessment based on Taguchi method
Çift katmanlı mikrokanallı ısı alıcılarının sayısal olarak incelenmesi ve Taguchi yöntemiyle performansının değerlendirilmesi
MUSTAFA DEMİRSÖZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERTAÇ ÇADIRCI
DOÇ. DR. GAMZE GEDİZ İLİŞ
- Bir kısmı kesilmiş ısı alıcılarından meydana gelen minikanalların ısıl ve akış performansının sayısal olarak incelenmesi ve optimizasyonu
Numerical investigation and optimization of fluid flow and heat transfer performances of cross-cut heat sinks
UMUT ÇINGI
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ABUZER ÖZSUNAR
- Farklı eğriliklere sahip borulardaki nanoakışkan akımında ısı transferi ve basınç kayıp karakteristiklerinin sayısal incelenmesi
Numerical investigation of heat transfer and pressure drop characteristics in nanofluid flow inside curved pipes having various curvatures
AYŞE SUCU
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. LÜTFÜ NAMLI
- İçerisine özel dirençler yerleştirilmiş borularda akışın ve ısı transferinin sayısal olarak incelenmesi
A Numerical investigation of heat transfer and fluid flow for a pipe with and inner fitting insertion
HAKAN FEHMİ ÖZTOP
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İHSAN DAĞTEKİN
- Çoklu çarpan jet sisteminin sayısal olarak incelenmesi ve genetik algoritma ile çok hedefli tasarım optimizasyonu
Numerical investigation of multiple impinging jet system and multi objective design optimization using genetic algorithm
ALPEREN YILDIZELİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERTAÇ ÇADIRCI