Numerical investigation of double layer microchannel heatsinks and performance assessment based on Taguchi method
Çift katmanlı mikrokanallı ısı alıcılarının sayısal olarak incelenmesi ve Taguchi yöntemiyle performansının değerlendirilmesi
- Tez No: 737887
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SERTAÇ ÇADIRCI, DOÇ. DR. GAMZE GEDİZ İLİŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD), Isı alıcıları, Taguchi yöntemi, Computational fluid dynamics (HAD), Heat sinks, Taguchi method
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Isı-Akışkan Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada çift katmanlı mikrokanallı ısı alıcılarının performansı Taguchi Deneysel Tasarım Methodu kullanılarak Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği Analizleri ile incelenmiştir. Seçilen parametreler Reynolds sayısı, mikrokanal malzemesi, alt ve üst kanalların genişlikleri, bu kanallar arasındaki mesafe ve ısı akısıdır. Bu parametrelerin yonga-üzeri termal direnç, toplam termal direnç ve pompalama gücü gereksinimi üzerindeki etkisi incelenmiştir. Seçilen faktörlerin etkisi, sinyal-gürültü (SN) oranlarının ortalamasına ve sinyal-gürültü oranları için yanıt tablosuna dayalı olarak araştırılmıştır. Karşı akış konfigürasyonundaki toplam termal direnç dışında, Re sayısının diğer tüm durumlar için en önemli faktör olduğu görülmüştür. Bakır, termal yayılım karakteristiğinden dolayı en iyi sonucu vermektedir. Karşı akış konfigürasyonu için, ısı akısının termal dirençler üzerindeki etkisi toplam termal direnç dışında önemsiz düzeydedir. Alttaki kanalın genişliğinin termal dirençler üzerindeki etkisi üstteki kanala göre daha baskındır. Gerekli pompa gücü açısından alt ve üst kanal genişlikleri eşit önemdedir. Kanal genişliği ve gerekli pompa gücü arasında zıt bir ilişki vardır. Alt ve üst kanallar arasındaki mesafe gerekli pompalama gücü açısından önemsizdir. Paralel akış konfigürasyonunda bu mesafe daha düşükken yonga-üstü termal direnç minimum olmaktadır. Toplam termal direnç ise bu mesafe ile birlikte artmaktadır. Kanal genişliklerinin artmasıyla kanaldaki ortalama hızlar azaldığı için termal dirençlerde artma görülmektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, the performance of double-layer microchannel heat sinks was investigated by Computational Fluid Dynamics Analysis using the Taguchi Experimental Design Method. Selected parameters are Reynolds number, microchannel material, width of upper and lower channels, distance between these channels and heat flux. The effect of these parameters on the on-chip thermal resistance, the total thermal resistance and the pumping power requirement were investigated. The influence of the selected factors was investigated based on the average of the signal-to-noise (SN) ratios and the response table for the signal-to-noise ratios. Except for the total thermal resistance in the counterflow configuration, the Re number was found to be the most important factor for all other cases. Copper gives the best results due to its thermal dissipation characteristic. For the counterflow configuration, the effect of the heat flux on the thermal resistances is negligible except for the total thermal resistance. The effect of the width of the lower channel on the thermal resistances is more dominant than the upper channel. The lower and upper channel widths are equally important in terms of the required pumping power. There is an inverse relationship between channel width and required pumping power. The distance between the lower and upper channels is insignificant in terms of the required pumping power. If this distance is lower in a parallel flow configuration, on-chip thermal resistance is minimal. On the other hand, the total thermal resistance increases with this distance. As the channel widths increase, the average velocity in the channel decreases, so an increase in thermal resistance is observed.
Benzer Tezler
- Experimental and numerical investigation of the quasi-static and high strain rate crushing behavior of single and multi-layer zig-zag 1050 H14 Al trapezoidal corrugated core sandwich structures
Tek ve çok katmanlı zikzak 1050 H14 Al ikizkenar yamuk dalgalı göbekli sandviç yapıların yarı-statik ve dinamik gerinim hızlardaki ezilme davranışının deneysel ve nümerik incelenmesi
CENK KILIÇASLAN
Doktora
İngilizce
2014
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA GÜDEN
DOÇ. DR. ALPER TAŞDEMİRCİ
- Değişik gazlar için çift camlı pencere boyutlarının sayısal incelenmesi
Numerical investigation of double pane window dimensions for various gases
EVRİM ÖZRAHAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEBAHATTİN ÜNALAN
- 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
2018
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAYRAM ÇELİK
- Investigation of behavior of geosynthetic reinforced gypseous soil by experimental and numerical analysis
Deneysel ve sayısal analiz yöntemleriyle geosentetik güçlendirilmiş alçı toprağıının davranışlarının incelenmesi
ADIL ABDULAMEER WALEED AL ZABEE
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT ERGENOKON SELÇUK
DR. ÖĞR. ÜYESİ MAKKİ KAMEL MOHSEN
- Farklı yapılara sahip binalardaki akış yapılarının sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of flow structure of the buildings in different structures
MEHMET BALTA
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Makine MühendisliğiCumhuriyet ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET FERTELLİ