Numerical analysis of the influence of material and geometric parameters on the thermal efficiency of heat sink
Malzeme ve geometrik parametrelerin soğutucu ısı verimi üzerine etkisinin sayısal analizi
- Tez No: 694575
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM KOÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Altınbaş Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 100
Özet
Tasarımcılar için zorluk, elektronik kartları küçültmeye çalışmaktır. Bu noktadan hareketle bu çalışmada, 100 W üreten bir bilgisayarın merkezi işlem birimine yerleştirilen bir soğutucunun boyutu, metalin cinsi değiştirilerek ve geometrik şekle modifikasyon eklenerek %50 oranında düşürülmüştür. Yapılan bir deneyin sonuçları için sayısal bir araştırma yapılmıştır. Kanat şekli birbirinden farklı altı farklı tipte soğutucu, ticari yazılım kullanılarak, basit tasarım, üretim kolaylığı ve maliyetten kaçınma göz önünde bulundurularak tasarlanmıştır. Soğutucunun malzemesi bakırdır, tüm tasarımlar aynı boyuttadır, verimi tam olarak değerlendirmek için karşılaştırma yapılmıştır. Hesaplamalı akışkanlar dinamiği simülasyon araçları, zorlanmış taşınım şartlarında düzenlendikten ve soğutma hava akış hızı, 1 m/s, laminer formda düzenlendikten sonra, karşılaştırma, basınç farkı ve ek olarak ısıl direnç esas alınarak yapılmıştır, karşılaştırma ayrılmış kısa açılı plaka kanatçıkların en düşük ısıl direnç olan 0.3610 ℃/W değerine sahip olduğu için diğer tasarımlardan daha üstün olduğu göstermiştir, ancak diğer taraftan, kaydedilen 5.6340 Pa olan en yüksek basınç farkı, bu nedenle en kötü basınç farkı ayrılmış kısa açılı plaka kanatçıklarda oluşmuştur. Sonuçlar, aralıklı zikzak kanatçıkların en düşük 3.2040 Pa basınç farkı ile en iyi olduğunu, ancak diğer yandan en yüksek ısıl direnç, 0.472 ℃/W, değerine sahip olduğunu göstermiştir. Yukarıdakilerin tamamından, malzeme tipi değiştirilerek ve kanat tasarımında bazı değişiklikler yapılarak soğutucu boyutunun %50'ye indirilmesi işleminin tamamlanabileceği sonucuna varılabilir ve ayrıca, kanadın geometrik şekli, ısıl direnç faktörlerinin yanı sıra basınç farkının her birinde açıkça görüldüğü yerde soğutucu performansını etkiler.
Özet (Çeviri)
The challenge for designers is to try to make electronic boards smaller. From this point of view, in this study, the size of a heat sink installed on a central processing unit for a computer that generates 100 W was reduced to 50 % by changing the type of metal as well as adding a modification to the geometric shape of the fin. A numerical investigation was conducted for the results of a practical experiment. Six different types of heat sinks, differing from each other in terms of fin shape, were designed using commercial design software, taking into consideration the uncomplicated design, ease of manufacture, and cost avoidance. The material of the heat sink was copper, all designs were of the same sizes, the comparison was conducted to evaluate the efficiency fairly. After the computational fluid dynamics simulation tool was set under forced convection conditions, and the cooling airflow velocity was set in a laminar form, which was set to 1 m/s. The comparison was based on the pressure difference as well as the thermal resistance, it was shown that separated short angled plate fins were superior to the rest designs as it had the lowest thermal resistance 0.3610 ℃/W, but on the other hand, recorded the highest-pressure difference which was 5.6340 Pa, thus was the worst for the pressure difference. The results showed that the intermittent zigzag fins were superior in terms of pressure difference, which had the lowest value of 3.2040 Pa, but on the other hand, it was the worst in terms of thermal resistance, as it recorded the highest value 0.4720 ℃/W. Through all of the above, it can be concluded that the process of reducing the size of the heat sink to 50% was completed by changing the type of material as well as making some modifications to the design of the fin, and in addition to that, the geometric shape of the fin affects the performance of the heat sink where it was evident in each of the pressure difference as well as of thermal resistance factors.
Benzer Tezler
- Large deflections of non-linear bi-modulus functionally graded beams under different boundary and loading conditions
Doğrusal olmayan çift modüllü fonksiyonel derecelendirilmiş kirişlerin farklı sınır koşulları ve yüklemeler altındaki büyük yer değiştirmeleri
AYHAN HACIOĞLU
Doktora
İngilizce
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEMAL BAYKARA
- New modeling and analysis methods for micro-plates
Mikro-plaklar için yeni modelleme ve analiz teknikleri
REZA AGHAZADEH
Doktora
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERKAN DAĞ
DOÇ. DR. ENDER CİĞEROĞLU
- Yerel eğrilikli iki ve üç duvarlı karbon nanotüplerin gerilme ve stabilite analizi
Stress and stability analysis of double and triple-walled carbon nanotubes with local curvature
FATMA ÇOBAN
Doktora
Türkçe
2016
MatematikYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RECEB FARUK YÜKSELER
DOÇ. DR. REŞAT KÖŞKER
- Konya Ilgın linyit sahası şev stabilite analizi
Konya Ilgin lignite site slope stability analysis
BÜŞRA ERTUĞRUL
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELAMET GÜRBÜZ ERÇELEBİ
- 3D nonlinear modeling and testing of historic stone masonry arch bridges: The case of Justinian's Bridge
Tarihi yığma taş kemer köprülerin doğrusal olmayan davranışının 3B modellenmesi ve deneysel olarak incelenmesi: Justinianos Köprüsü örneği
VİLDAN GİZEM MENTEŞE
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ CEM ÇELİK