Dizüstü bilgisayarların ısı borularında kullanılan soğutucu akışkanların soğutmaya etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of coolant fluids used in heat pipes of laptop computers on cooling performance
- Tez No: 959541
- Danışmanlar: PROF. DR. KEMAL ERMİŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 102
Özet
Günümüzde üretim, sanayii, iletişim, savunma gibi birçok sektörde, elektronik devrelerin ve bilgisayarların ısıl kontrolü için ısı boruları yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu borular, küçük boyutları ve hafif yapıları sayesinde etkili ısı transferi sağlamakta, bu nedenle bilgisayarların CPU işlemci biriminin soğutulmasında önemli bir rol oynamaktadır. Dizüstü bilgisayarların özellikle işlemci ve diğer elektronik devre elemanları, sınırlı bir alanda sürekli ısı üreterek yüksek sıcaklıklara ulaşabilmektedir. Bu aşırı sıcaklıklar ve ısı bilgisayarın elektronik bileşenlerine ciddi zararlar verebilir. Bu nedenle, elektronik sistemlerin ve bileşenlerin sürekli çalışabilirliğini sağlamak için ısı enerjisinin çevreye etkili bir şekilde aktarılması ve sistemlerin güvenli çalışma sıcaklıklarına düşürülmesi önemlidir. Bu amaçla, bilgisayar sistemlerinde soğutma işlemi için ısı boruları tercih edilmektedir. Bu çalışmada, dizüstü bilgisayar ısı borusunun dört farklı bölgesinde termokupl ve dijital sıcaklık göstergesi kullanılarak yirmi dakika zaman aralığında her beş saniyede bir sıcaklık ölçümleri yapılmıştır. Bu termokupllardan bir tanesi elektronik devre soğutma plakası üzerinde, bir tanesi dizüstü bilgisayarın CPU işlemcisi üzerinde, bir tanesi ısı borusunun ortasında diğer bir tanesi ise bilgisayar fanının yanında olmak üzere ısı borusu yüzeyine yerleştirilmiştir. Dört farklı soğutucu akışkan; su-metanol, R-134a, R-404a ve R-1234ze ve üç faklı çalışma ortamında; rölanti, normal (video izleme) ve maksimum yükte deneyler gerçekleştirilmiştir. Ayrıca ısı borusunun temasta olduğu CPU işlemcisinin iç sıcaklığı Core Temp paket programı kullanılarak her akışkan ve çalışma ortamı için yirmi dakika zaman aralığında sürekli sıcaklık ölçümleri yapılmıştır. Sonuç olarak seçilen her akışkanın dizüstü bilgisayar ısı borusu içerisinde çalışması uyumlu olmuş ve aşırı sıcaklık yüklenmesi ile ilgili deneyler boyunca bilgisayar hiç kapanmamıştır. Orijinal akışkan olan su-metanol ile diğer soğutucu akışkanların karşılaştırılması yapılmış ve su-metanol karışımına en yakın olarak R-1234ze soğutucu akışkanı olarak bulunmuştur. Diğer soğutucu akışkanların sonuçları R-1234ze soğutucu akışkanın sonuçlarına yakındır. Isı borusunun fitil yapısı diğer akışkanlara göre uyumlu yapıldığında, kılcallık olayı tam sağlanabilecek ve soğutucu akışkanların kullanımının yaygın olarak kullanılan su-metanol karışımının yerini alacağı ve daha iyi bir performans gösterebileceği bu çalışma ile ortaya konmuştur.
Özet (Çeviri)
Today, heat pipes are widely used for thermal control of electronic circuits and computers in many sectors such as production, industry, communication, and defense. These pipes provide effective heat transfer thanks to their small size and lightweight structure, and therefore play a significant role in cooling the CPU processor unit of computers. Especially the processor and other electronic circuit elements of laptops can reach high temperatures by continuously generating heat in a limited area. These excessive temperatures and heat can cause severe damage to the electronic components of the computer. Therefore, it is important to effectively transfer heat energy to the environment and reduce the systems to safe operating temperatures to ensure the continuous operation of electronic systems and components. For this purpose, heat pipes are preferred for cooling in computer systems. In this study, temperature measurements were made every five seconds for a twenty-minute period using thermocouples and digital temperature indicators in four different areas of the laptop heat pipe. One of these thermocouples was placed on the electronic circuit cooling plate, one on the CPU processor of the laptop, one in the middle of the heat pipe and the other next to the computer fan on the heat pipe surface. Four different coolants; water-methanol, R-134a, R-404a and R-1234ze and three different working environments; idle, normal (video monitoring) and maximum load experiments were carried out. In addition, the internal temperature of the CPU processor in contact with the heat pipe was measured continuously for each fluid and working environment at a time interval of twenty minutes using the Core Temp package program. As a result, the operation of each selected fluid in the laptop heat pipe was compatible and the computer did not shut down at all during the experiments related to excessive temperature loading. The original fluid, water-methanol, was compared with other refrigerants and the R-1234ze refrigerant was found to be the closest to the water-methanol mixture. The results of other refrigerants are close to those of R-1234ze refrigerant. This study has shown that when the wick structure of the heat pipe is made compatible with other fluids, the capillarity effect can be fully achieved, and the use of refrigerants can replace the widely used water-methanol mixture and show better performance.
Benzer Tezler
- CFD analysis of a notebook computer thermal management solution
Dizüstü bilgisayarların ısı yönetim çözümünün hesaplamalı akışkanlar dinamiği analizi
FİDAN SEZA YALÇIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. DR. CÜNEYT SERT
YRD. DOÇ. DR. İLKER TARI
- Kendinden termal elektrik kaynaklı mikroişlemci soğutma sistemi
Self thermally electric powered cooling system design for microprocessor
FARUK SÜLEYMAN BERBER
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSüleyman Demirel ÜniversitesiElektronik-Bilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AHMET KÜÇÜKKÖMÜRLER
- E-course development for iPhone application platform
iPhone uygulama platformu için e-ders geliştirmesi
METİN YENİDOĞAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBahçeşehir ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADEM KARAHOCA
- Quantification of thermoelectric energy scavenging opportunity in notebook computers
Dizüstü bilgisayarlarda termoelektrik enerji üretim olanağının sayısal olarak incelenmesi
REHA DENKER
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
EnerjiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiYenilenebilir Enerji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ MUHTAROĞLU
DOÇ. DR. HALUK KÜLAH
- Feasibility assessment of hybrid thermoelectric conversion in mobile computing
Dizüstü bilgisayarlarda hibrid termoelektrik enerji dönüşümünün fizibilite çalışması
MUHAMMAD AZHAR ALI KHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiAssoc. Prof. Dr. ALİ MUHTAROĞLU