Enhancement of heat transfer with perforated fins in mechatronics devices
Perfore ısı kanatları ile mekatronik cihazların soğutulmasında ısı transferinin arttırılması
- Tez No: 477778
- Danışmanlar: Prof. Dr. MEHMET SAİT SÖYLEMEZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 134
Özet
Elektronik cihazlarda ısı transferinin arttırılması için kompakt, hafif ve yüksek etkenlikleri nedeniyle perfore kanatlar yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu konuda yapılan mevcut çalışmada perfore ısı kanatlarının eğimli olarak uygulaması araştırılmıştır. Kanatların ısıl performansını araştırmak için analitik yöntem kullanılmıştır. Enerji denklemi, Degenerate Hypergeometrik Denklemi ile Signum Fonksiyonu ile birleştirilerek çözülmüştür. ANSYS Modelleme yöntemi ve deneysel yöntemden elde edilen sonuçlar analitik çözümden elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. ANSYS sonuçları ile (%0.31-%0.60), deneysel sonuçlar ile (%1.1-%1.4) farklılıklar görülmüştür. Perfore kanatlarda sıcaklık dağılımı düz kanatlara göre önemli farklılık göstermektedir. Diğer taraftan, tipik bir perfore kanatta ısı transferinde % 65 ve Nusselt sayısında % 40 a varan artışlar görülmüştür. Ayrıca, perfore kanatların ağırlık, uzunluk ve entropi üretiminin optimizasyonu yapılmıştır. Düz kanata göre perfore kanatta aynı ısı transferi için ağırlık %68 ve uzunluk %82 azalmaktadır. Sabit ısı akısı için entropi üretim değeri eğim açısı ve perfore alanı için ayrı ayrı minimize edilmiştir. Sonuç olarak, çiftli perfore, dörtgen perfore kesiti ve 25 derece eğim açısı için en iyi sonuçlar elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Perforated fins, because of their compactness, low weight and high effectiveness are widely used in heat sinks to enhance the heat transfer from electronic equipments. After a review of the general methods used in the construct of the perforated fin, innovative form of the perforation (with inclination angles) is presented. Also, analytical method to detect the thermal behavior is considered. The solution process is applied the Degenerate Hypergeometric Equation (DHE) to solve the energy equation and Signum function is used to model heat transfer area. This thesis presents a combined open literature, simulation Ansys and Experimental work of various cases to validate the analytical study. Validation results show a good reliability of the analytical model according to the high agreement about (0.31%-0.6%) of the Ansys simulation and about (1.1%-1.4%) for Experimental validation. Comparison results are showing the decreases of the temperature distribution of the inclined perforation when compared with the classical type (unperforated fins and perforated with straight direction). Various results suggest that the use of the inclined perforation fin leads to decreased thermal resistance and improve in the thermal performance of the pin fin by enhancing the heat transfer about (65%) and increasing the Nusselt number about (40%) when compared with unperforated fin. In the last part of the thesis,weight, length and entropy generation were optimized. Weight and the length of the fin can be decreased to (68%) and (82%) , respectively. Entropy generation was minimized with increases each of the inclination angle and perforation size for constant heat flux. Finally, the optimum results were found to be double perforations, rectangular shape and inclination angle (25o).
Benzer Tezler
- Heat and fluid flow in microscale from micro and nano structured surfaces
Mikro ve nano yapılı yüzeylerden mikro boyutta ısı ve sıvı akışı
TÜRKER İZCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Mekatronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ KOŞAR
- Phase change heat transfer enhancement with surface modification at atmospheric and sub-atmospheric pressures
Atmosferik ve altmosferaltı basıçlarda yüzey modifikasyonları ile faz değişim ısı transferinin iyileştirmesi
AYŞENUR ATEŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ KOŞAR
- Flow boiling of hfe-7000 in minichannels with structured surfaces
Yapılandırılmış yüzeylere sahip mini kanallarda hfe-7000'inakış kaynaması
MANDANA MOHAMMADILOOEY
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ KOŞAR
- Kanatlı bir ısı değiştiricisi için optimum dizayn parametrelerinin belirlenmesi
Determination of optimum design parameters of a finned heat exchanger
ALPARSLAN DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BAYRAM ŞAHİN
- Numerical investigation of heat transfer by natural convection from perforated rectangular fin heatsi̇nks for various inclination angles
Farklı eğim açılarında delikli dikdörtgen kanatlı ısı alıcılardan doğal taşınım ile ısı transferinin sayısal yöntemler ile incelenmesi
HALİL KAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MERT GÜR