Piezo-elektrik konsol fan çalışma karakteristiklerinin belirlenmesi
Working characteristic of a piezo-electric cantilever fan
- Tez No: 797098
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA SERHAN KÜÇÜKA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Termodinamik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 84
Özet
Bu çalışmada, yüzeyleri sabit sıcaklıkta tutulan düşey bir kanal içerisine yerleştirilen piezoelektrik fan etkisi ile kanal yüzeylerinde gerçekleşen ısı transferi sayısal olarak incelenmiştir. Kullanılan piezoelektrik fan, bir ucu sabit ve diğer ucu belirli bir genlik ve frekansta salınım gerçekleştiren konsol fandır. Fanın çalışma genliği değiştirilmiş ve kanal içindeki basınç salınımları ve çevrintilerin değişimleri incelenmiştir. Sayısal çalışmalar COMSOL Multiphysics programında 2 boyutlu model kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Piezofanın hareketi Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) metodu kullanılan otomatik ağ yapısı kullanılarak tanımlanmıştır. Hareketli ara yüzeyde akışkan–katı ara yüzey etkileşimi tanımlanmış ve çözüm için sonlu elemanlar yöntemi kullanılmıştır. Piezoelektrik fan 4 farklı genlik ve 3 farklı frekansta çalıştırılarak, ısı transferi ve akış doğal taşınımlı kanal durumu ile karşılaştırılmıştır. Piezoelektrik fan kullanılması durumunda, fanın hareketi yüksek hızlara sahip çevrintiler oluşturmakta ve bu çevrintiler duvar yüzeylerine itilerek ısı transferine olumlu yönde etki etmektedir. Kanal içerisindeki ortalama ısı transfer katsayısı ve Nusselt sayıları her bir durum için hesaplanarak fan salınımının etkileri değerlendirilmiştir. Piezoelektrik fanın 12 mm genlik ve 20 hertz frekansta çalıştırılması durumunda, ısı taşınım katsayısında doğal taşınıma göre yüzde 269'lık bir artış olmuştur. Öte yandan, piezofan uzunluğunun artmasının hava akışını engelleyerek ısı transferinde olumsuz etki yaptığı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this study, heat transfer occurred on the channel surfaces by the effect of a piezoelectric fan placed in a vertical channel that surfaces are kept at a constant temperature was investigated numerically. One of the ends of the piezo fan is fixed and other end performs oscillation motion at a certain amplitude and frequency is a cantilever fan. The operating amplitude of the fan has been changed and the pressure oscillations and vortex changes inside the channel have been studied. Numerical studies were carried out using a 2-dimensional model in the COMSOL Multiphysics program. The movement of the cantilever fan is described by the automated mesh structure using the Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) method. The fluid-solid interaction (FSI) is deciphered on the moving interface and finite element method is used for the solution. A comparison was made between the study performed natural convection and a piezoelectric fan operated at 4 different amplitudes and 3 different frequencies. The movement of the piezofan creates vortexes with high speeds, and these vortexes which has a positive effect on heat transfer are pushed onto wall surfaces. For each case, the effects of fan oscillation were evaluated based on calculating the average heat transfer coefficient and Nusselt numbers in the channel. The piezoelectric fan which operated at 12 mm amplitude and 20 hertz frequency was the most affect to flow and heat transfer. Transfer coefficient increased 269 percent compared to natural convection. The heat transfer coefficient of the piezo fan with the same operating parameters at different lengths was also investigated. Extension of the piezofan length affected the air flow in negatively.
Benzer Tezler
- Investigation of piezoelectric fans for heat transfer enhancement in a channel
Bir kanaldaki ısı transferinin iyileştirilmesi için piezoelektrik fan kullanımının incelenmesi
SALİM MUSULLU
Doktora
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA SERHAN KÜÇÜKA
- Meso-scale cooling devices experimental and numerical heat transfer analysis
Meso-scale soğutma cihazlar deneysel ve sayısal sıcaklık transfer analiz sayısal
SHADI HABIBI PARSA
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ARIK
- MEMS based multi-mode multi-channel piezoelectric sensor for fully implantable cochlear implants
Tamamen implante koklear implantlar için MEMS tabanlı çok modlu çok kanallı piezoelektrik sensör
FEYZA PİRİM
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALUK KÜLAH
DOÇ. DR. MEHMET BÜLENT ÖZER
- Multi - capsule endoscopy: Demonstrations of inter - capsular control and (tactile) sensing
Çoklu - kapsül endoskopi: Kapsüller arası kontrol ve (dokunsal) algılama yöntemleri
FURKAN PEKER
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ONUR FERHANOĞLU
- Konsensüs kontrol ve esnek sistemlerin titreşim söndürme problemi
Consensus control and vibration supression problem of flexible structures
UMUTCAN KUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AFİFE LEYLA GÖREN