Geri Dön

Comparison of the thermal and pressure drop characteristics of a conventional fin block and partially metal foam embedded heat sinks

Geleneksel kanatçıklı blok ve kısmı metal köpük yerleştirilmiş ısı alıcıların ısıl ve basınç düşüm karakteristiklerinin karşılaştırılması

PDF İndir

  1. Tez No: 383336
  2. Yazar: SÜLEYMAN KAANCAN ATAER
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. CEMİL YAMALI, PROF. DR. KAHRAMAN ALBAYRAK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Elektronik komponentlerin küçülmesine rağmen güç tüketimlerinin ve buna paralel olarak komponentlerin ısıya dönüşen elektrik kayıplarının artması, ısıl tasarım mühendislerinin farklı soğutma yöntemleri arayışına hız kazandırmıştır. Isı üreten komponentlerin şaseye temas ettiği küçük yüzeylerinde oluşan aşırı ısıtılmış bölgeler ısıyı hapis eder ve komponent yüzeyinden şaseye gerçekleşen ısı akışına karşı direnç oluşturmaktadırlar. Metal köpüğün hem zorlanmış konveksiyon, hem de iletim ile ısı aktarımı yöntemlerine uygun olması, ayrıca geniş ısı aktarımı yüzeyine sahip olması bu çalışmada tercih edilmesinin nedenleri olmuştur. Bu araştırmada 4, 8, 16 gözenek/cm yapısında ve %93 poroziteye sahip alüminyum ve %90 poroziteye sahip bakır metal köpüklerin entegre edildiği özel bir geometriye sahip soğutucu bloklar tasarlanmış ve üretilmiştir. Gerçekleştirilen deneylerde numunelere farklı ısı akıları ve farklı hava hızları uygulanarak metal köpüklerin entegre edildiği soğutucu blokların ısıl direçleri ve basınç kayıpları incelenmiştir. Test senaryolarının birinci kısmında küçük ısıtıcılar sadece soğutucu şasesindeki metal köpüklerin etegre edildiği bölgelerin üst kısmına temas ettirilmiştir. Test senaryolarının ikinci kısmında ise soğutucu blokların üst yüzeyi tamamen uzun ısıtıcılar ile ısıtılmıştır. Deneyler kapsamında, tasarlanan soğutucunun performansı özel olarak üretilen ve yaygın kullanıma sahip soğutma yöntemlerinden biri olan kanatçık bloğuyla karşılaştırılmıştır. Deney sonuçları HAD'den elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılarak yorumlanmıştır. Çalışma sonucunda metal köpüklerin kısmen kullanımının, ısı yönetiminde ne kadar başarı gösterebileceği incelenerek, gelecek projeler ve uygulamalar için tavsiyelerde bulunulmuştur. Isı yönetiminde, metal köpüğün kısmen kullanılmının, geleneksel aluminyum fin bloğuna göre daha etkili olduğu gözlemlenmiştir.

Özet (Çeviri)

Despite the downsizing of the electronic components, the increase in the power consumption of the electronic components and correspondingly the rise in the loss of power that transforms into heat have given a momentum in the search for different cooling methods for thermal sinks by the thermal engineers. Excessively heated regions that form on the small areas where the heat generating components contact the heat sinks create a thermal resistance for the heat flow from the surface of the component to the chassis and trap the thermal energy. The reasons for the preference of the metal foam for this study are the suitability for the forced convection and the conduction heat transfer methods as well as having a large heat transfer surface area. In this research, metal foams with 4,8,16 pores/cm aluminium having 93% porosity and copper metal foam having 90% porosity that are integrated into a heat sink with a special geometry was designed and built. During the process of the experiments, the thermal resistances and the pressure losses of the metal foam integrated heat sinks were tested by applying different heat fluxes and different air speeds to the specimens. Differences in the thermal performances of the heat sinks were observed by enforcing the specially manufactured heaters. In the first part of test scenarios smaller heaters were contacted only to the top side of the metal foam embedded regions of the heat sink chassis. In the second part of test scenarios the entire top surface of heat sink was heated with longer type heaters. Within the scope of the experiments, the performances of the designed heat sinks were compared with specially produced fin block which is known as one of the commonly used cooling methods. Experimental results were compared with the results that were obtained from the CFD and interpreted accordingly. As a result, how much improvement could be achieved was revealed and recommendations were made for the future projects and applications in partial use of metal foam of thermal management. It was observed that partial metal foam utilization is more efficient than a conventional aluminum fin block in thermal management.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    482513

    Parametric study of heat transfer and pressure drop characteristics in a tube using different types of inserts

    Farklı türde uçlar kullanan bir tüpte ısı aktarımı ve basınç düşmesi özelliklerinin parametrik incelemesi

    LUAY BADR HAMAD AL-DOORI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Makine MühendisliğiTürk Hava Kurumu Üniversitesi

    Makine ve Uçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. HABIB GHANBARPOURASL

  2. Tez No

    700304

    Ev tipi bir buzdolabının dinamik çevrim davranışının modellenmesi ve farklı parametrelerin sistem üzerindeki etkilerinin deneysel validasyonu

    Modeling the dynamic cycle behavior of a domestic refrigerator and experimental validation of the effects of different parameters on the system

    AKIN ÇAĞLAYAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SERTAÇ ÇADIRCI

  3. Tez No

    421045

    Performance of a geothermal reservoir under unitized and competitive utilization conditions

    Bir jeotermal rezervuarın birimleştirilmiş ve rekabetçi yararlanma koşulları altındaki performansı

    SULEMAN SALIA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. İBRAHİM METİN MIHÇAKAN

  4. Tez No

    762480

    Numerical analysis and experimental validation of fluidized bed gasification systems with low-rank coal fuels

    Isıl değeri düşük kömür kullanılan akışkan yataklı gazlaştırma sistemlerinin sayısal analizi ve deneysel yöntemlerle incelenmesi

    YALÇIN YÜKSELENTÜRK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Mühendislik BilimleriMarmara Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BARIŞ YILMAZ

  5. Tez No

    539280

    Experimental and numerical investigation of rubber whether strip extrusion

    Başlık çevirisi yok

    NAYYEF AHMED TALIB

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Makine MühendisliğiÖzyeğin Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZGÜR ERTUNÇ

Geri Dön