Belirli hacimde ve farklı profillerdeki kanatçık yapılarının doğal taşınım ve radyasyon ile ısı transfer performanslarının incelenmesi ve karşılaştırılması
Investigation and comparison of heat transfer performances of natural convection and radiation of fins with certain volumes and different profiles
- Tez No: 966656
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HASAN BASRİ ULAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 188
Özet
Gelişen Teknoloji ile Elektronik devre ve yarı iletken elemanların boyutları her geçen gün küçülmektedir. Bu durum düşük kütleli ve hacimli malzemelerde yüksek güç yoğunluğu sağlamaktadır. Bu küçülme ergonomiklik kazancı, ağırlık kazancı ve maliyet düşürme gibi pozitif girdilerini yanı sıra termal zorlukları da yanında getirmektedir. Dolayısı ile belirli hacimlerdeki ısı transfer performanslarının arttırılması amacı ile birçok çalışma gerçekleştirilmektedir. Elektronik soğutma işlemleri temelde iki farklı yöntem ile gerçekleştirilmektedir. Bunlar pasif soğutma ve zorlanmış soğutma olarak ikiye ayrılmaktadır. Özellikle Askeri hava, deniz ve kara platformlarında zorlanmış soğutma yöntemleri yüksek enerji tüketimi, gürültü, alevlenme riski vb. durumlar göz önünde bulundurulduğunda çok tercih edilmeyen bir soğutma tekniğidir. Bu sebeple doğal taşınım ve ışınım ile soğutma yöntemleri daha çok tercih edilmektedir. Ancak burada özellikle doğal taşınım ile ısı transferinin zorlanmış taşınıma kıyas ile soğutma performansının düşük olması sebebi ile beraberinde yüksek hacimli ve kütleli soğutma kanatçıklarına ihtiyaç duymaktadır. Bu çalışmada belirli hacimde yer alan ve aynı yüzey alanından atımı gerçekleştirilen bir ısıl yükün farklı kanatçık profilleri, farklı kanatçık uzunlukları ve farklı yüzey kaplama işlemleri sonucunda değerlendirilerek ısı transfer performansları incelenmiş ve kanatçık profil konfigürasyonları karşılaştırılmıştır. Çalışma kapsamında üretilen her tip numune için 1m3 hacimli iklimlendirme kabini kullanılmıştır. Numunelerin tamamı 0ºC, 25ºC ve 50ºC ortam sıcaklığında test edilmiş ve veri kaydedici kullanılarak numune merkez yüzey sıcaklıkları kaydedilmiştir. Bu kapsamda 4 farklı kanatçık tipi, (Düz sürekli, Düz Kesikli, Dairesel ve W Profil Eğimli) ve her kanatçık tipi için 3 farklı kanatçık uzunluğunda (16mm, 20mm ve 24mm) analiz ve test numunesi olmak üzere toplamda 12 adet farklı profildeki kanatçık örnekleri için önce Analitik/Sayısal çözümler gerçekleştirilmiş akabinde Sonlu Elemanlar Analizi (FEA) ile analizler yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
With the advancement of technology, the dimensions of electronic circuits and semiconductor components continue to shrink, allowing for higher power density in materials with reduced mass and volume. While this miniaturization offers advantages such as improved ergonomics, weight reduction, and cost efficiency, it also presents significant thermal management challenges. As a result, numerous studies have focused on enhancing heat transfer performance within confined spaces. Electronic cooling methods are generally categorized into passive and forced cooling. In military air, naval, and land platforms, forced cooling is often avoided due to concerns such as high energy consumption, noise, and fire hazards; thus, natural convection and radiation-based cooling methods are typically preferred. However, the relatively low heat transfer efficiency of natural convection compared to forced convection necessitates the use of larger and heavier heat sink fins. In this study, the thermal performance of different fin configurations—varying in profile geometry, fin length, and surface coating—was evaluated for a fixed heat load dissipated over the same surface area within a defined volume. Experimental tests were conducted in a 1 m³ climate-controlled chamber at ambient temperatures of 0°C, 25°C, and 50°C, with central surface temperatures of the samples recorded using a data acquisition system. Four different fin types (Straight Continuous, Straight Interrupted, Circular, and Inclined W-Profile) were analyzed at three different lengths (16 mm, 20 mm, and 24 mm), resulting in a total of 12 unique configurations. Analytical and numerical evaluations were initially performed, followed by Finite Element Analysis (FEA) to assess and compare the thermal performance of each design.
Benzer Tezler
- Fabrication and characterization of nanocomposite flat-sheet polymeric membranes
Polimerik nanokompozit düz plaka membranların üretimi ve karakterizasyonu
MERVE ŞİLE
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU
- Fabrication, characterization and antibacterial performances of nanocomposite polysulfone membranes including graphene oxide nanoparticles
Grafen oksit nanoparçacıklarını içeren nanokompozit polisulfon membranların üretimi, karakterizasyon ve antibakteriyel performansları
NURMİRAY YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU
- Sığır midesinden karbonik anhidraz enziminin saflaştırılması ve biyoorganik reaksiyonlarda kullanılması
Purified of carbonic anhydrase from bovine stomach and used in bioorganic reactions
HAYRUNNİSA NADAROĞLU
Doktora
Türkçe
2003
KimyaAtatürk ÜniversitesiBiyokimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NAZAN DEMİR
DOÇ. DR. YAŞAR DEMİR
- Investigation of polyanion polycation interactions in an aqueous solution by conductometry
Sulu çözeltilerdeki polianyon polikatyon girişimlerinin kondüktometrik yöntemle incelenmesi
NERMİN ACAR