Performance analysis of grooved heat pipes using 3-D multi-channel thermal resistance network
Üç boyutlu çok kanallı ısıl direnç ağı kullanılarak oluklu ısı borularının performans analizi
- Tez No: 699623
- Danışmanlar: PROF. DR. ZAFER DURSUNKAYA, DOÇ. DR. BARBAROS ÇETİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 95
Özet
Isı boruları, yüksek ısı iletkenlikleri sayesinde bir ucundan diğer ucuna geleneksek soğutma yöntemlerine kıyasla daha düşük sıcaklık farkları ile yüksek ısı miktarları taşıyabilen faz değişimli ısı transfer cihazlarıdır. Dış bir güç kaynağına gereksinim duymamaları ve hareketli parça içermemeleri nedeniyle, elektroniklerin ısıl yönetiminden uzay uygulamalarına kadar çok geniş bir endüstride ve yüksek güvenilirlik gerektiren uygualamalarda tercih edilmektedirler. Temel olarak ısı boruları, olarak içinde gerçekleşen faz değişiminin avantajını kullanır ve sürekli olarak çalışma sıvısının sıcak ve soğuk uçlar arasındaki hareketine olanak sağlar. Bu çalışmada, düz oluklu ısı borularınınn(DOIB) farklı dizayn değişkenlerine ve ısı kaynağı ve soğutucuların dağılımlarını için ısıl perfomansı araştırılmıştır. Üç boyutlu ısı transfer modeli, ısıl direnç ağı kullanılarak hem ısı iletimi hem de faz değişimi ile gerçekleşen ısı transferini simüle etmek için geliştirilmiştir. Bir boyutlu akış modeli, ısı transfer modeli ile birleştirelerek eğrilik yarıçapının değişimi ve çalışma akışkanın hızı ısı borusu ekseni boyunca hesaplanmıştır. Geliştirilen ısı transfer ve akış modelleri enerji ve kütle korunumu sağlanana kadar tekrarlı olarak birlikte çözülmüştür. Üç boyutlu ısı transfer modeli, katı temel malzeme üzerindeki yanal ısıl iletimi hesaba katar ve DOIB'nin tüm genişliğini kaplamayan bölgesel ısı kaynak ve emicilerin etkilerini gözlemleme imkanı sağlar. Farklı ısı kaynağı yerleşimleri için ısı borusu boyunca oluşan duvar sıcaklıkları, temas açısı, buhar sıcaklığı ve sıcak bölgeler gibi önemli çalışma değişkenleri analiz edilmiştir. Geliştirilen ve doğrulanan modeller kullanılarak DOIB etrafında yer alan katı çerçeve yapısının etkisini gözlemlemeyi amaçlayan bir çalışma ile oluk kanal ve kanatçık oranının etkisini inceleyen parametrik bir çalışma gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Heat pipes are phase change heat transfer devices that transfer high amounts of heat with low temperature differences compared to conventional cooling techniques due to their high thermal conductivity. Since heat pipes do not require any external power supply and not involve any moving parts, they are preferred for high reliability applications and in wide range of industrial applications from thermal management of electronics to space applications. Essentially, heat pipes use the advantage of occurring phase changes inside it and enable the movement of working fluid between its hot and cold ends. In the present study, thermal performance of flat grooved heat pipes (FGHP) for different design parameters and heat source and sink configurations are investigated. A three dimensional heat transfer model is developed using thermal resistance network analogy to simulate both conduction and phase change heat transfer. Coupled to thermal model, a one dimensional flow model is used to calculate change of radius of curvature and the velocity of the working fluid along the heat pipe's longitudinal axis. Developed heat transfer and flow models are solved in a coupled way and an iterative solution procedure is followed until the energy and mass conservation are satisfied. Present three dimensional heat transfer model takes into consideration the lateral conduction heat transfer through the solid base material and allows to observe the effect of localized heat sources and sinks that do not entirely cover the width of FGHP. Crucial working parameters like wall temperatures all along the heat pipe, contact angle, vapor temperature and local hot spot regions are analyzed for local heat sources and sinks. Developed and validated models are used in a comprehensive study aiming to observe the effect of solid frame around the FGHP and in a parametric study investigating the effect of groove fin and width ratio for the same groove pitches.
Benzer Tezler
- Koruge yüzeyli düz esnek metal hortumlarda basınç düşümü ve ısı transferinin araştırılması
Investigation of pressure drop and heat transfer in straight flexible metal hoses with corrugated surface
ZEYNEP MERVE ALPARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN GÜNEŞ
- Development of an interferometric technique for measuring the profiles of thin liquid films
İnce sıvı filmlerin profilini ölçmek için interferometrik bir teknik geliştirilmesi
YİĞİT ATA AĞARTAN
Doktora
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAFER DURSUNKAYA
DOÇ. DR. BARBAROS ÇETİN
- Development of a CFD assisted 3-D modeling and analysis methodology for grooved heat pipe design and performance assessment
Oluklu ısı borusu tasarımı ve performans değerlendirmesi için had destekli 3 boyutlu analiz metodolojisi geliştirilmesi
GÖKAY GÖKÇE
Doktora
İngilizce
2020
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAFER DURSUNKAYA
- Theoretical and experimental analysis of the double walled concentric heat pipe
Başlık çevirisi yok
EROL ABİT
- Birbirine yaklaşan-uzaklaşan kıvrımlı levhalar arasında nanoakışkan akımlarında ısı transfer artışının sayısal incelenmesi
Numerical investigation of heat transfer enhancement performance in periodically converging-diverging nanofluidic turbulent duct flows
GİZEM YILDIZHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LÜTFÜ NAMLI