Elektronik elemanların soğutulmasında mini kanallı blok içinde sıvı akışkan uygulamasının performans analizi
Performance analysis of electronic components cooling with liquid flow in mini channel block application
- Tez No: 618495
- Danışmanlar: PROF. DR. MUHSİN KILIÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 72
Özet
Elektronik ekipmanların çalışma performansını olumsuz etkileyen fazla ısının atılması gelişen teknoloji, artan güç ve küçülen boyutlar dolayısıyla önemli bir teknolojik problemdir. Bu kapsamda mini kanallı sıvı soğutmalı soğutucu bloklar üzerine araştırma çalışmaları giderek artmaktadır. Soğutucu blokların yüksek ısı transferi performansına sahip olması beklenirken işletim maliyetleri açısından basınç düşümünün en az seviyede olması istenmektedir. Bu durum soğutucu bloğun tasarımında geometrik yapının istenen performans kriterlerine göre optimizasyonunu gerektirmektedir. Bu çalışmada 100 W/cm2 ısı akısı üreten bir yonganın soğutulması için kullanılacak 20 mm x 20 mm taban yüzey alanına sahip mini kanallı su soğutmalı bir bloğun tasarımında yüksek ısı transferi ve düşük basınç kayıpları için üç farklı malzeme ile laminer ve türbülanslı akış koşulları altında optimizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Çalışmada Taguchi ortogonal matrisinden yararlanılarak farklı malzemeler ve farklı kanal boyutlarında tasarlanan mini kanallı soğutucunun performansı Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) kullanılarak hesaplanmıştır. Optimizasyon değerlendirme ölçütü olarak basınç kaybı ve tabanda oluşan maksimum sıcaklığın en düşük olması göz önünde bulundurulmuştur. Her iki ölçütün birlikte değerlendirilmesi için Çok Yanıtlı Taguchi Analizinden yararlanılmıştır. Sıcaklık ve basınç kaybı değerlerine farklı ağırlık değerleri verilerek bulunan sonuçlar karşılaştırılmış ve yorumlanmıştır. Ayrıca bu yönteme ek olarak yeni bir değerlendirme formu geliştirilmiştir. Bu tez Tübitak tarafından desteklenen 5160107 numaralı proje kapsamındaki çalışmalardan hazırlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Excessive heat dissipation which adversely affects the working performance of electronic equipment, is an important technological problem due to developing liquid-cooled mini-channel cooling blocks are gradually increasing. While it is expected that the cooling blocks is desired to have high heat transfer performance with a minimum pressure drop in terms of operating costs. This requires optimization of the geometric structure in the design of the cooling block according to the desired performance criteria. In this study, the design of a mini-channel water cooled block with a base surface area of 20 mm x 20 mm to be used for cooling a chip producing 100 W/cm2 heat flux, has been optimized under laminar and turbulent flow conditions with three different materials for high heat transfer and low pressure losses. The performance of the mini-channel cooling block, which is designed with different materials and different channel dimensions by utilizing the Taguchi orthogonal matrix, was investigated by using Computational Fluid Dynamics (CFD). As a criterion, the pressure loss and the maximum temperature at the base were taken into consideration. Since both criteria were taken into consideration, Multi Response Taguchi Analysis was used in the optimization. Temperature and pressure loss values were evaluated and optimized by the use of different weight values. In addition, a new assessment form was developed in addition to this method. This thesis is prepared from the studies within the scope of project number 5160107 supported by Tubitak.
Benzer Tezler
- Kanal içi akış ve çarpan jet kullanımı ile elektronik elemanların soğutulmasının sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of cooling of an electronic component with crossflow and impinging jet
ERGUN ÖRS
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAŞMET TÜRKOĞLU
- Yamuk kesitli kanal içerisinde türbülanslı zorlanmış konveksiyon şartlarında ısı transferinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of forced convection heat transfer in trapezoidal duct with turbulent flow conditions
KAMİL ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. NEVZAT ONUR
- Bir elektronik sistemde kullanılan soğutucu elemanların (kanatçık) hidrodinamik ve ısıl performansının deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of hydrodynamic and thermal performance of cooling elements (FIN) in an electronical system
MERYEM ALTINSOY AYHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
EnerjiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HACI MEHMET ŞAHİN
- Laser fabrication of in-chip multi-layer micro-channels
Lazer ile yonga-içi çok katmanlı mikro-kanal üretimi
MUHAMMAD AHSAN TAUSEEF
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. ONUR TOKEL
- Çarpan akışkan jetleri kullanılarak elektronik elemanların soğutulmasının deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of electronics equipment cooling with impinging jets
MEHMET FEVZİ KÖSEOĞLU