Investigation of the effect of design parameters on vapor chamber heat transfer characteristic
Tasarım parametrelerinin buhar odasının ısı aktarım özellikleri üzerine etkisinin incelenmesi
- Tez No: 772126
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZGÜR BAYER, PROF. DR. ZAFER DURSUNKAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 63
Özet
Bu çalışmada, bir buhar odasının ayrıntılı ve yeni iki fazlı hesaplama modellemesi gerçekleştirilmiştir. MATLAB ortamında fitil yapısındaki faz değiştirme sürecini simüle etmek bir kod geliştirilmiştir. Kütlenin korunması, buharlaşan ve yoğunlaşan sıvı kütle akış hızlarının eşleşmesiyle sağlanır. Sekant metodu buhar sıcaklığını bulmak için kullanılmıştır. Mevcut model doğrulanıp ve ardından çalışma sıvısının duvar sıcaklığı, basıncı ve kütle akış hızı dağılımları hesaplanmış ve çizilmiştir. Ayrıca, çalışma ve tasarım parametrelerinin buhar odası ısı aktarımı ve sıvı akış özellikleri üzerindeki etkilerini görmek için parametrik bir çalışma gerçekleştirilmiştir. Bu parametrik çalışmada gözeneklilik, fitil ve duvar kalınlıkları, duvar malzemesi, farklı çalışma sıvısı ve malzeme türleri incelenmiştir. Tasarımın özelliklerine uygun olarak kuruma durumu, sıvı basınç düşüşü ve kılcal basınç yüksekliğinin karşılaştırılmasıyla değerlendirilmiştir. Maksimum sistem sıcaklığının, sistemin izin verilen maksimum sıcaklığını aşıp aşmadığı incelenmiştir. Parametrik sonuçlara göre, sistemde daha düşük sıcaklık düşüşü ve daha yüksek kuruma ısı akısı koşulunun istenen koşullarını elde etmek için mevcut çalışmada verilen tasarım koşullarına göre en iyi buhar odası tasarımı parametre seti, çalışma sıvısı ve malzeme çifti olarak bakır-su, daha küçük gözeneklilik (0.45), daha küçük fitil kalınlığı (0.12 mm) ve daha büyük duvar kalınlığı (0.25 mm) olarak belirlenebilir. Mevcut buhar odası modeli bir buhar odası tasarlamak için parametrelerin belirlenmesini sağlar.
Özet (Çeviri)
In this study, a detailed two-phase computational modeling of a vapor chamber is performed. A code written in MATLAB is used to accurately simulate the phase-change process within the wick structure. Conservation of mass is satisfied by matching the evaporated and condensed fluid mass flow rates. Secant Method is used to find vapor temperature. The current model is validated and then, wall temperature, pressure, and mass flow rate distributions of the working fluid are calculated and plotted. Parametric study is performed to see the effects of operating and design parameters on the vapor chamber heat transfer and fluid flow characteristics. In this parametric study, porosity, wick and wall thicknesses, wall material, different working fluid, and material types are investigated. According to the specifications of the design, the dry-out condition is evaluated through a comparison of the liquid pressure drop and the capillary pressure head. It is examined if the maximum system temperature exceeds the maximum allowable temperature. Parametric results show that in order to achieve the desired conditions of a lower temperature drop in the system and a higher dryout heat flux condition, the best vapor chamber design parameter set for given design conditions in the current study, consists of copper-water as a working fluid and material couple, smaller porosity (0.45), smaller wick thickness (0.12 mm), and larger wall thickness (0.25 mm). The current vapor chamber model enables to specify the parameters to design a vapor chamber.
Benzer Tezler
- Gözenekli yatay bir yüzeyden buharlaşmanın deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of water evaporation from a horizontal porous surface
MEHMET İNAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞEVKET ÖZGÜR ATAYILMAZ
- Elektron ışın kaynağı ve otomotiv endüstrisindeki uygulamaları
Başlık çevirisi yok
ERCAN CİHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELAHATTİN ANIK
- Hidrofoillerin kavitasyon kovalarının sayısal-parametrik incelenmesi
Numerical investigation cavitation buckets for hydrofoil parametrically
MEHMET SALİH KARAALİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAKİR BAL
- Mikro yapılı yüzeylerde gözenek çaplarının ve girinti aralıklarının parametrik olarak çekirdekli kaynama üzerinde deneysel incelenmesi
Experimental investigation of effect of pore diameter and reentrant cavity width on nucleate boiling in micro structured surface
ALİ CAN İSPİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEYHAN ONBAŞIOĞLU
- Nikel-63 ve prometyum-147 radyoizotopları ile güçlendirilmiş betavoltaik ve doğrudan şarjlı nükleer pillerin deneysel incelenmesi
Experimental investigation of Nickel-63 and Promethium-147 radioisotope-powered betavoltaic and direct charge nuclear batteries
SELİM AYDIN
Doktora
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EROL KAM