Geri Dön

Numerical analysis of heat and flow characteristics with impingement cooling jet for optimized rectangular finned heat sink

Optimize edilmiş dikdörtgen kanatçıklı ısı alıcının ısı ve akış karakteristiklerinin çarpan jetle sayısal analizi

  1. Tez No: 697036
  2. Yazar: RAMI ABDULRAHEEM ABDULRAZZAQ AL-ANI
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALTUĞ KARABEY
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 117

Özet

Günümüzde, yüksek ısı transfer oranlarının elde etmesi nedeniyle çarpan jet uygulamaları birçok araştırmacı için büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, ardışık olarak daralan-genişleyen düzene göre dizilmiş dikdörtgen geometriye sahip dikdörtgen kanatçıklı ısı alıcının ısı ve akış karakteristikleri sayısal olarak incelenerek deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Çalışmada daha önce Taguchi yöntemi ile optimize edilmiş dikdörtgen kanatçıklı ısı alıcı kullanılmıştır. Çalışmada, dört farklı nozul çapı (D=40, 50, 63 ve 75mm), üç farklı nozul-hedef yüzey arası mesafenin nozul çapına oranı (h/d=1, 2, 3) ile altı farklı jet hızı (V=4, 5, 6, 7, 8, 9 m/sn) /d) kullanılarak analiz gerçekleştirilmiştir. Analiz şartlarına bağlı olarak, kararlı halde ısı alıcıya ait yüzey ortalama sıcaklığındaki değişimler gözlemlenmiş ve Reynolds sayısındaki değişimlere bağlı Nusselt sayısı hesaplanmıştır. Deneysel şartlar ANSYS Fluent yazılımı kullanılarak sayısal olarak simüle edilmiştir. Analizde, k-ε gerçekleştirilebilir türbülans modeli, deneysel araştırmalarla karşılaştırmaya en uygun model olarak seçilmiştir. Sayısal sonuçlar ve deneysel sonuçlar Nu-Re grafikleri üzerinden karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, ortalama Nusselt sayısının Reynolds sayısındaki artışla doğru orantılı olduğunu göstermiştir. Nusselt sayısı, nozul ile dikdörtgen kanatçıklı ısı alıcı arasındaki mesafenin artan değeri ile azalmıştır. Nusselt sayısının en yüksek değerinin jetin durma noktasında olduğu belirlenmiştir. Sonuçlar literatürle karşılaştırılarak doğrulanmıştır.

Özet (Çeviri)

The use of impingement jet technic is of great importance in recent times for many researchers because this method is characterized by obtaining large heat transfer rates. This study studied the cooling effect using a perpendicularly oriented nozzle on a rectangular finned heat sink with longitudinal and lateral separations of consecutively enlarged-contracted arranged fin pairs geometric shape was taken fixed for the target. The target geometry was optimized by the Taguchi method in the previous study. Variable velocities of impingement jet (4, 5, 6, 7, 8, 9 m/s), with different diameters of the nozzle (D=40, 50, 63, and 75mm) and the distance between the nozzle and the target (h/d=1, 2, 3) were analyzed. The changes in target surface average temperature were observed, and the Nusselt number was calculated with the change in the Reynolds number, as shown in the results. These results were simulated numerically by using the ANSYS Fluent software. The k-ε realizable turbulence model was selected as the best suitable for comparing with experimental research. The results were compared with the experimental results produced in a previous study, and this was clarified by making illustrated graphics. The numerical results showed that the average Nusselt number is directly proportional to the increase in Reynolds number. The Nusselt number is also decreased by increasing the distance between the nozzle and the heat sink. The results were explained graphically (Nu-Re) in this study. The peak value of the local Nusselt number is at the stagnation point. This result was confirmed by the practical experiences of this study and previous studies approaching it.

Benzer Tezler

  1. Dikdörtgen kanatçıklı ısı alıcılarda çarpan jetle ısı ve akım karakteristiklerinin deneysel ve sayısal olarak belirlenmesi

    Experimental and numerical analysis of heat and flow characterstics with impingement jet for optimized rectangular finned heat sinks

    DENİZHAN BOZDOĞAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Makine MühendisliğiVan Yüzüncü Yıl Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ALTUĞ KARABEY

  2. Çarpmalı jet ve rib kullanımının kanal yüzeyindeki soğutma performansına etkilerinin araştırılması

    Investigating the effect of impinging jet and rib usage on the cooling performance of the channel surface

    ORHAN YALÇINKAYA

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    EnerjiSakarya Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. UFUK DURMAZ

  3. Gaz türbin kanadı üzerinde iki boyutlu sıcaklık dağılımının çıkartılması

    Two dimensional temperature distribution on a gas turbine blade

    İBRAHİM KOÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1994

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ. DR. İ. CEM PARMAKSIZOĞLU

  4. Altıgen kanatçıklı ısı alıcılarda çarpan jetle ısı ve akış karakteristiklerinin deneysel ve sayısal olarak belirlenmesi

    Experimental and numerical analysis of heat and flow characteristics with impingement jet for optimized hexagonal finned heat sinks

    RIDVAN YAKUT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Makine MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KENAN YAKUT

  5. Hipersonik akışta şok-şok ve şok-sınır tabaka etkileşim mekanizmalarının incelenmesi ve ortaya çıkan yüzey isı transferi açısından değerlendirilmesi

    Numerical investigation of shock-shock and shock-boundary layer interaction mechanisms and in terms of surface heat transfer at hypersonic flow

    AHMET SELİM DURNA

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BAYRAM ÇELİK