Thermal management of high bright LED display system by forced convection and cooling performance optimization with analytical and numerical approaches
Zorlanmış taşınım ile yüksek parlak LED ekran sisteminin termal yönetimi ve analitik ve sayısal yaklaşımlarla soğutma performansı optimizasyonu
- Tez No: 899146
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZGÜR ERTUNÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Sayısal akışkanlar dinamiği, Computational fluids dynamic
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Özyeğin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Ekranlı cihazların termal yönetimi, ürünlerin uzun dönem performansı ve ömrü için oldukça önemlidir. Müşteri talepleri doğrultusunda, çeşitli ortamlarda çalışmak üzere tasarlanmış cihazlar, yüksek parlaklık beklentilerini karşılamalıdır. Fakat, yüksek parlaklık beklentileri hatrı sayılır bir güç tüketimi anlamına gelir ve bu da cihaz içinde önemli bir ısı yayılımına yol açar. Soğutma performansını optimize etmek için analitik ve nümerik yaklaşımlar genellikle soğutma sistemi tasarımlarını özelleştirerek kullanılır. Ekranlı cihazlardaki ısı üretimi ve dağılımı bilgisayar ortamında çeşitli nümerik araçlarla (ANSYS Icepak) modellenebilir. Bu araştırmanın ana amacı, kritik bileşenlerin sıcaklıklarını güvenli çalışma sınırları içinde tutan ve böylece ekran sisteminin genel güvenilirliğini ve verimliliğini artıran bir soğutma sistemi geliştirmek ve optimize etmektir. Bunun için çalışma, istenen termal yönetimi sağlamak üzere iletim ve zorlanmış taşınım mekanizmalarının kombinasyonuna odaklanarak çeşitli soğutma yöntemlerini araştırır. Temel bulgular, iletim ve zorlanmış taşınım kombinasyonu ile tasarlanmış ve özelleştirilmiş bir soğutma sisteminin termal yönetimi önemli ölçüde iyileştirebileceğini göstermektedir. Çalışma, zorlu çalışma koşulları altında yüksek soğutma performansı sağlarken soğutma sistemindeki bileşen sayısının en aza indirilmesini hedefleyen bir tasarım metodolojisi önermektedir. Analitik ve nümerik sonuçların karşılaştırılması ve prototip testleri, önerilen soğutma çözümlerinin uygulanabilirliğini doğrulamaktadır. Özetle, yüksek parlaklıklı LED ekranların termal yönetimi için değerli bilgiler sağlanmaktadır. Hem iç mekan hem de yarı iç mekan ekranları için pratik çözümler sunar. Gelecekteki çalışmalar, soğutma tasarımını daha da iyileştirmeye ve termal performansı artırmak için gelişmiş malzemeler ve teknolojileri keşfetmeye odaklanacaktır.
Özet (Çeviri)
Thermal management of display devices is crucial for the long-term performance and life of the products. In line with customer demands, multipurpose display devices designed for operating in various environments must comply with high expectations of brightness. However, high brightness requirements mean considerable power consumption, leading to significant heat dissipation within the device. Analytical and numerical approaches are commonly used to optimize cooling performance by tailoring cooling system designs. The heat generation and dissipation inside the display systems could be modeled by using several numerical tools (e.g. ANSYS Icepak). The main objective of this research is to develop and optimize a cooling system that maintains the temperatures of critical components within safe operational limits, thereby keeping the overall reliability and efficiency of the display system. To achieve this, the study investigates various cooling methodologies while focusing on the combination of conduction and forced convection mechanisms to achieve the desired thermal management. Key findings show that a tailored cooling system, designed with a combination of conduction and forced convection, can significantly improve thermal management. The study proposes a design methodology that minimizes the number of components in the cooling system while allowing high cooling performance under harsh operating conditions. Comparison of analytical and numerical results and prototype testing validate the feasibility of the proposed cooling solutions. In summary, our study contributes valuable insights into the thermal management of high-bright LED displays. It offers practical solutions for indoor and semi-outdoor display applications. Future work will focus on further refining the cooling design and exploring advanced materials and technologies to enhance thermal performance.
Benzer Tezler
- Isıl yönetim uygulamaları için bakır-elmas kompozitlerinin elektroşekillendirme ile üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of electroformed copper-diamond composites for thermal management applications
BURAK EVREN
Doktora
Türkçe
2024
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN
- Metal infiltre edilmiş mikro poroz karbon kompozitlerin aşınma ve sürtünme davranışının karakterizasyonu
Başlık çevirisi yok
GÜLTEKİN GÖLLER
Doktora
Türkçe
1997
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN TEKİN
- Basınçlı döküm yöntemiyle üretimde OTHEA ve HAA teknikleri uygulaması ile ürün ve proses optimizasyonu
Ooptimising product and process by fmea and fta techniques on die casting production
BURAK PULATKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YILMAZ TAPTIK
- Numerical investigation of thermal management in photovoltaic cells with phase changing materials (PCM) and high conductivity inserts
Faz değiştiren malzemeler (FDM) ve yüksek iletimli eklentiier ıle fotovoltaik hücrelerin ısıl yönetiminin sayısal olarak araştırılması
SYLEVASTER KYALIGONZA
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDAL ÇETKİN
- Development and characterization of high-performance polymer composites for thermal management in electronics
Elektronik cihazlarda termal yönetim için yüksek performanslı polimer kompozitlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
KARDELEN YILDIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Kimya Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGENÇ EBİL