Geri Dön

Buhar odası yaklaşımı ile uzay uygulamalarında elektronik soğutma performans analizi

Performance analysis of electronic cooling in space with vapor chamber approach

  1. Tez No: 729172
  2. Yazar: BURAK BODUR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ABUZER ÖZSUNAR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 82

Özet

Son yıllarda, yüksek güç tüketimine sahip elektronik ekipmanlar geliştirilmiştir. Elektronik ekipmanlardaki artan güç, ekipmandan uzaklaştırılması gereken yüksek ısı yüklerinin ortaya çıkmasına sebep olmuştur. Özellikle küçük alana yoğunlaşan ve sıcak noktalar oluşmasına sebep olan konular ekipmanlar için büyük bir problem teşkil etmektedir. Bu soruna üretilen çözümlerden biri buhar odası sistemleridir. Buhar odası sistemi faz değişim malzemesi sayesinde yüksek ısıl iletkenlik sağlamaktadır. Faz değişim malzemesinin iki eksende kullanılması buhar odasını ısı yayıcı bir araç haline getirmektedir. Buhar odası performansının geleneksel yüksek ısıl iletkenliğe sahip bakır ve alüminyum gibi malzemelerle karşılaştırıldığı akademik çalışmalar bulunmaktadır. Elektronik ekipmanlar üzerinde buhar odası ile yapılan çalışmaların birçoğu yer çekimi kuvveti ve atmosferik koşullar altında yürütülmektedir. Bu sistemlerde ısıyı sistemden uzaklaştırmak ve yaymak için konveksiyon ve radyasyon ısı transfer yolları kullanılır. Fakat burada baskın ısı uzaklaştırma yöntemi konveksiyondur. Bu çalışmada buhar odası performansı sadece radyasyon ile ısının pasif olarak uzaklaştırılabildiği uzay sistemleri için ısıl olarak analiz edilmiştir. ANSYS ICEPACK paket programı ile yer sabit yörüngedeki bir uyduda yer alan yıldızizler ekipmanının ürettiği ısı incelenmiş ve buhar odası sistemi ile yıldızizlerden yayılan bu ısının uzaklaştırılması durumu analiz edilmiştir. Analiz sonuçları uygun bir tasarıma sahip ısı kuyusu kullanılarak buhar odası sistemi vasıtasıyla yıldızizlerin çalışma sıcaklıkları arasında kalabildiğini ortaya koymuştur. Buna ek olarak buhar odasının uzay ortamında bakır gibi malzemelerden her iki eksende daha yüksek ısıl iletkenlik sağladığı görülmüştür. Buhar odası yüzeyinin bakıra kıyasla daha izortermal bir ortam sunması ısı kuyusunun daha efektif çalışmasını sağlamıştır.

Özet (Çeviri)

In recent years, electronic equipment that is consuming much power is developed. Rising power in electronic equipment leads to revealing high heat loads that need to be removed from the equipment. Especially issues that concentrate on a small area and cause hot spots reveal a big problem for the equipment. One of the solutions is vapor chamber systems. Vapor chamber systems provide high thermal conductivity with phase change material. Because of using phase change material lining two axes, vapor chamber is called heat spreader device. There are many academic studies about vapor chamber performance by comparing traditional high conductivity materials like copper and aluminum. Many studies with vapor chamber are conducted on electronic devices under gravity force and atmospheric condition. Convection and radiation heat transfer modes are used in order to spread and remove heat from these systems. However, dominant heat transfer mode in these systems is convection. In this study, vapor chamber performance is thermally analyzed only for space systems where heat can be passively removed by radiation. With the ANSYS ICEPACK package program, the heat produced by star tracker equipment on a satellite in geostationary orbit is examined and the situation of removing this heat emitted from the star tracker by the vapor chamber system is analyzed. Because of space vacuum conditions, radiating heat transfer mode is the only way to remove the heat from star tracker. Analysis results show that star tracker temperature can remain in between working temperatures with proper heat sink design. Moreover, vapor chamber provides higher heat conductivity in both axes than usual material like copper in space environment. Heat sink is more efficient with vapor chamber because of presenting more isothermal surface than copper ones.

Benzer Tezler

  1. Isı borusu tabanlı bir atık ısı geri kazanım uygulaması

    A heat pipe based waste heat recovery application

    OYA YAŞAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SEVAN KARABETOĞLU

  2. Mechanical enhancement of woven composite with vertical aligned carbon nanotubes: Investigation of interlaminar shear strength property of nano-stitched laminated composites

    Karbon nanotüpler kullanılarak kompozitlerin mekanik özelliğinin geliştirilmesi: Nano-dikişli lamine kompozitlerin lamineler arası kayma mukavemetinin incelenmesi

    İDRİS GÜRKAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. HÜLYA CEBECİ

  3. Development of novel hybrid rocket internal ballistic configuration for in-space applications

    Uzay uygulamaları için özgün hibrit roket iç balistik konfigürasyonu geliştirilmesi

    MEHMET KAHRAMAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM OZKOL

    DOÇ. DR. MUSTAFA ARİF KARABEYOĞLU

  4. Özel yetenekli öğrencilere yönelik uzay araştırmaları ile ilgili zenginleştirilmiş etkinliklerin geliştirilmesi ve değerlendirilmesi

    Development and evalatuion of enriched activities related to space research for gifted students

    HASAN DÜZGÜNOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Eğitim ve ÖğretimAksaray Üniversitesi

    Matematik ve Fen Bilimleri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HASAN ÖZCAN

  5. Rocket engine altitude test facility design and 1D altitude simulation of IoX/LH2 propellant rocket engine

    Roket irtifa test düzeneği tasarımı ve IoX/LH2 yakıtlı roket motorunun 1D irtifa simülasyonu

    İSMAİL ÖZCAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FIRAT OĞUZ EDİS