Al2O3-SU VE SiC-SU nano akışkanları ile soğutulan CPU ısı alıcısının ısıl performansının deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of the thermal performance of CPU heat sink coolled with AL203-water and SiC-SU nano fluid
- Tez No: 812320
- Danışmanlar: PROF. DR. SİNAN ÇALIŞKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Enerji, Mechanical Engineering, Energy
- Anahtar Kelimeler: Merkezi işlem birimleri (CPU), Central processing units (CPU)
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hitit Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Elektronik bileşenler, azaltılmış kullanım ömrü/verimlilik gibi ana dezavantajlardan ve kaçınılmaz yüksek sıcaklıklar nedeniyle artan ısıl etkilerden önemli derece etkilenmektedir. Bu nedenle, bu sorunları çözmek için, sıcaklık artışını kontrol etmek, biriken ısıyı toplamak ve yüksek güçlü elektronik bileşenlerin performansını artırmak için verimli ve güvenilir soğutma yöntemleri kullanmak önemli bir konudur. Bu çalışmada, bir merkezi işlem biriminin (CPU) soğutulması nanoakışkan tabanlı bir mini kanallı ısı alıcının yardımıyla incelenmiştir. Isı akısı (6000, 7000, 8000 ve 9000 W/m²), nano-akışkan yüzdece kütlesel franksiyon oranı (%0,2 ve %0,4) ve soğutucu akışkanın debisi (60, 75, 85 ve 105 ml/dak) değişken parametreler olarak incelenmiştir. CPU yüzey sıcaklığı, ısıl direnç ve ısıl verim gibi parametreler incelenmiştir. Deneysel veriler, uygulanan 9000 W/m²'lik bir ısı akısında ve 60 ml/dak 'lık bir akış debisinde, maksimum CPU sıcaklığı 41,4°C olarak elde edilmiştir. CPU yüzey sıcaklıkları %0,2 SiC/saf su ve %0,2 Al2O3/saf su için; sırasıyla 2 ve 3 °C ve %0,4 SiC/saf su ve %0,4 Al2O3/saf su için sırasıyla; 4 ve 5°C azalmıştır. Fan ve sıvı soğutma olduğu durumda, %0,2 SiC/saf su, %0,2 Al2O3 /saf su, %0,4 SiC/saf su ve %0,4 Al2O3/saf su soğutucu akışkan ısıl verimleri, saf suyun ısıl verimine göre sırasıyla; %20,7, %35,5, %42 ve %48,1 arttığı görülmüştür. %0,4 Al2O3/saf suyun ortalama ısıl direnç (Rth) değerleri, akış debisinin 60 ml/dak'dan 105 ml/dak'ya artmasıyla, saf suyun ısıl direncine göre, sırasıyla %13,15, %20,27, %27,61 ve %36,42 oranında azalmıştır.
Özet (Çeviri)
Electronic components suffer from the main drawback of reduced lifetime/efficiency and an increase of thermal destruction because of unavoidable high temperatures. Therefore, to resolve these problems, employing efficient and reliable cooling methods is an important issue to control the temperature rise, collect the accumulated heat, and improve the performance of high-power electronic components. In this study, the cooling of an electronic central processing unit (CPU) with the aid of a nanofluid-based mini-channel heat sink was studied. Heat flux (6000, 7000, 8000 and 9000 W/m²), nanofluid mass fraction, (0.2% and 0.4%) and and coolant flow rate (60, 75, 85 and 105 ml/min) are variable analyzed as parameters. Several important parameters were investigated, such as CPU surface temperature, thermal resistance, and thermal efficiency. Experimental data are obtained at an applied heat flux of 9000 W/m² and a flow rate of 60 ml/min, with a maximum CPU temperature of 41.4°C. CPU surface temperatures for 0.2% SiC/pure water and 0.2% Al2O3/pure water; for 2 and 3 °C and 0.4% SiC/pure water and 0.4% Al2O3/pure water, respectively; 4 and 5°C decreased. In the case of fan and liquid cooling, the thermal efficiency of 0.2% SiC/pure water, 0.2% Al2O3/pure water, 0.4% SiC/pure water and 0.4% Al2O3/pure water refrigerant, respectively, according to the thermal efficiency of pure water; 20.7%, 35.5%, 42% and 48.1% increased. Average thermal resistance (Rth) values of 0.4% Al2O3/pure water decreased by 13.15%, 20.27%, 27.61% and 36.42%, respectively, with the increase of flow rate from 60 ml/min to 105 ml/min, according to the thermal resistance of pure water.
Benzer Tezler
- SiO2 esaslı nanomalzemelerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of SiO2 based nanomaterials
BENGÜ ÖZUĞUR
Doktora
Türkçe
2012
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA TEPEHAN
- Effects of seeding and aging on the crystallization of zeolite x
Tohumlama ve yaşlandırmanın zeolit x kristallenmesine etkileri
AHMET TURHAN URAL
Yüksek Lisans
İngilizce
1993
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ ÇULFAZ
- Yaşlandırma ısıl işleminin sic ve al2o3 parçacık takviyeli alüminyum alaşımı esaslı kompozit malzemelerin mekanik özelliklerine etkisi
Effects of ageing heat treatment on mechanical properties of sic and al2o3 particles reinforced aluminum alloy composites
MEHMET FATİH AYCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Makine MühendisliğiTobb Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ÜBEYLİ
- Al/SiC kompozitlerin karıştırmalı döküm yöntemi ile üretilmesi ve işlenebilme özelliklerinin incelenmesi
Production of SiC reinforced al matrix composite by melt stirring method and investigation of machinability properties
HADİ BİLİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine MühendisliğiKırıkkale ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RECEP ÇALIN
- Alüminyum matrisli seramik partikül takviyeli kompozit kaplamaların plazma püskürtme tekniği ile üretilmesi ve aşınma davranışının incelenmesi
Production of ceramic reinforced aluminium matrix composite coatings by plasma spray technique and investigation of their wear behaviour
AHMET SACİT EROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU