Bilgisayar işlemcileri için sıvı soğutmalı ısı değiştirici HAD analizleri
CFD analyses of liquid-cooled heatsink for computer processors
- Tez No: 610816
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÜMRAN ERÇETİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Dumlupınar Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 111
Özet
Her geçen gün gelişen teknoloji sayesinde elektronik devre elemanlarının veya cihazların çalışma hızları veya kapasiteleri vs artarken kullanımları da bir o kadar artmakta fakat çoğu cihazın boyut kısıtlamalarından dolayı da farklı problemler ortaya çıkmaktadır. Bu tür gelişmelerin birbiri ardına geldiği sektörlerden birisi de bilgisayar sektörü olup, bu sektörde de özellikle de bilgisayar işlemcileri başı çekmektedir. Bilgisayarların hızlarının en yüksek seviyeye getirilmesi için yapılan çalışmalarda işlemcilerin içlerine yerleştirilen transistör sayısı, ki bu bilgisayar işlemcilerinin hızı ile doğrudan orantılıdır, artmakta fakat boyut problemleri ve transistörlerden akan akımlardan kaynaklı olarak ortaya çıkan ısının uzaklaştırılması bir sorun olarak karşımıza çıkmaktadır. Çoğu bilgisayar işlemcisi hava soğutmalı olarak tasarlanmakta fakat bilgisayarlarla uzun süreli çalışmalarda veya işlemcileri yoğun çalışan bilgisayarlarda hava soğutmalı sistemler yetersiz kalmakta ve ya bilgisayarlar kendilerini korumaya almakta veya arızalanmaktadırlar. Bu tür çalışan bilgisayarlardaki ısınma sorunları için günümüzde farklı çözümler üretilmiş olup bu çözümlerden birisi de sıvı soğutmalı işlemcilerin kullanılması olmuştur. Bu çalışmada halen piyasada bulunan sıvı soğutmalı bilgisayar işlemcilerinden biri olan Zalman ZM-WB3 Gold model ısı değiştiricisinin bilgisayar modeli oluşturulmuş, yapılan model önceki araştırmacıların modelleri ve deneysel verileriyle doğrulanmış, sonrasında da aynı ısı değiştiricinin kanatçık kalınlıkları ve yükseklikleri ile ısı değiştiricinin çalıştığı sıvı akışkanın cinsi değiştirilerek oluşturulan yeni modellerin Ansys Fluent 17.1 programı kullanılarak HAD analizleri yapılmıştır. Dikdörtgen kanatçıklı sıvı akışkanlı ısı değiştiricisinin 5 mm, 5,5 mm ve 5,7 mm kanatçık yüksekliklerinde, 1,2 mm, 1,6 mm, 1,8 mm ve 2 mm kanatçık kalınlıklarında, ayrıca akışkan olarak su, hacim oranları %2,25 ve %0,86 olan bakır oksit–su (CuO-H2O) nanoakışkanları ile hacim oranları %0,01 ve %0,02 olan grafen oksit (GO-H2O) nanoakışkanları kullanılarak yapılan modellemelerinin ardından model içinde üretilen ısıyı uzaklaştırma (soğutma) performansları incelenmiştir. Oluşturulan, çözümlenen ve elde edilen sonuçlar sonrasında en iyi işlemci soğutucu performansının, 5,7 mm kanat yüksekliğine ve 1,8 mm kanat kalınlığına sahip ısı değiştiricisinde, hacimsel oranı %2,25 olan CuO–H2O nanoakışkanı kullanılması durumunda elde edilebileceği sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
With the development of technology every day, the use of electronic circuit elements or devices increases with their operating speeds or capacities, etc., but several problems arise due to the size limitations of most devices. One of the sectors in which such developments come one after the other is the computer sector, and in particular, computer processors take the lead. With the practices intending to maximize the speed of computers, the number of transistors installed in the processors, which is directly proportional to the speed of the computer processors, is increasing, on the other hand, size issues and the removal of the heat generated by the current flowing from the transistors are the rising problems. Most computer processors are designed to be air-cooled, however for long-term or intensive operations, air-cooled systems are inadequate and either computers either protect themselves or they crash. Nowadays, different solutions have been provided for heating problems of such computers and one of these solutions is to use liquid-cooled processors. In this study, a computer model of the Zalman ZM-WB3 Gold heat exchanger which is one of the liquid-cooled computer processors in the market, has been generated, the model has been confirmed by the previous researchers' models and experimental data. Then, the fin thickness and heights of the same heat exchanger, and the type of liquid fluid in which the heat exchanger operates have been changed. The CFD analyzes of the new models were performed by using Ansys Fluent 17.1 program. Following that, nano heat removal (cooling) performances were investigated with models using rectangular fin fluid heat exchanger with different fin heights of 5 mm, 5,5 mm and 5,7 mm, and different fin thicknesses of 1,2 mm, 1,6 mm, 1,8 mm and 2 mm, and different fluids as water, copper oxide-water (CuO-H2O) nanofluids with volume ratios of 2,25% and 0,86%, and graphene oxide (GO-H2O) nanofluids with volume ratio of 0,01% and 0,02% It was concluded that the best CPU cooler performance can be achieved by using CuO - H2O as nanofluid with a volumetric ratio of 2,25% with a heat exchanger that has 5,7 mm fin height and 1,8 mm fin thickness.
Benzer Tezler
- Gemi kargo tanklarında doğal taşınımla olan ısı geçişinin sayısal ve deneysel olarak incelenmesi
Numerical and experimental investigation of natural convection heat transfer in ship cargo tanks
KORAY ŞAHİN
Doktora
Türkçe
2022
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELMA ERGİN
- Development of novel thermal conductive polymer nanocomposites
Yeni nesil termal iletken polimer nanokompozitlerin geliştirilmesi
ELİFTEN SEMERCİ
Doktora
İngilizce
2021
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN
DOÇ. DR. TUBA ERDOĞAN BEDRİ
- Özel grafitlerin delik delme işleminin incelenmesi
Investigation of drilling process on speciality graphites
MUSTAFA YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA BAKKAL
- Computerized analysis and economic optimization of refrigeration systems
Soğutma sistemlerinin bilgisayarlı analizi ve ekonomik optimizasyonu
NAZIM USTA
Yüksek Lisans
İngilizce
1993
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ARİF İLERİ
- Experimental investigation of steam-alkali flooding with borax using Batı Raman oil
Batı Raman petrolü kullanılarak buhar- alkali (borax) solüsyon enjeksiyonunun deneysel incelenmesi
WILDAN HASHIM NOORI NOORI
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT ÇINAR