Development of a CFD assisted 3-D modeling and analysis methodology for grooved heat pipe design and performance assessment
Oluklu ısı borusu tasarımı ve performans değerlendirmesi için had destekli 3 boyutlu analiz metodolojisi geliştirilmesi
- Tez No: 648920
- Danışmanlar: PROF. DR. ZAFER DURSUNKAYA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Faz değişimi yoluyla ısı transferi fikrinin 19. yüzyılın ortalarına kadar uzun bir geçmişi olmasına rağmen, günümüzde hâlâ, karmaşık yapısı sebebiyle global düzeyde bilim insanlarının ilgisini çekmektedir. Faz değişimi ısı transferinden faydalanan ısı boruları, sağladığı avantajlar nedeniyle elektronik bileşenlerin termal yönetimi amacıyla çok sayıda endüstriyel uygulamada etkili bir şekilde kullanılmaktadır. Bununla birlikte ısı borularının çok boyutlu olarak modellenmesi zorlu bir süreç olup buharlaşma, yoğuşma ve serbest yüzey akışı fenomenlerini içeren fiziksel tabanlı bir matematiksel model gerektirmektedir. Literatürde oluklu ısı boruları hakkında çeşitli çalışmalar bulunmasına rağmen, bu çalışmalar genellikle, karmaşık matematiksel model gerekliliği, üretimden gelen sınırlamalar ve literatürde çeşitli geometriler için sürtünme katsayısı korelasyonlarının olmaması nedeniyle karmaşık oluk şekillerine değinmemektedir. Günümüzde, simülasyon teknolojisindeki gelişmeler sayesinde, sanal ortamda daha fazla mühendislik problemi gerçekçi olarak modellenebilmektedir. Fakat, kanal içinde serbest yüzey akışı ve faz değişimi gibi karmaşık fiziksel fenomenler söz konusu olduğunda, bu problemleri ele almak amacıyla ticari yazılımlar geliştirilmemiştir. Oluklu ısı borularının içindeki akış ve ısı transferi fenomenlerini tek adımda simüle edebilen ticari veya akademik bir CFD programı bulunmamaktadır. Bu amaçla, oluklu ısı boruları içindeki sıvı akışını ve ısı transferini hesaplayan bir metodoloji, Python® programlama dili ile birlikte ticari bir CFD programı (Fluent®) kullanılarak geliştirilmiştir. Geliştirilen metodoloji ile çeşitli oluk şekillerinin ısı borusu performansı üzerindeki etkisi belirlenmiştir. Sonuçlar, oluk şekline dayalı, ısı transfer kapasitesinin arttırılarak, model içindeki sıcaklığın mümkün olduğunca düşük seviyede tutulduğu, yüksek performanslı ısı boruları tasarlamanın mümkün olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Although the idea of phase change heat transfer has a long history going back to mid 19th century, modeling of multi-phase heat transfer still draws interest from the engineers and scientists worldwide due to its complex nature. Taking advantage of phase-change heat transfer, heat pipes have been used effectively in numerous industrial applications for thermal management of electronic components due to their tremendous advantages. However, multi-dimensional modeling of heat pipes is a challenging task, requiring a physically based mathematical model to address evaporation, condensation and free surface flow phenomena. Although several studies about the flat groove heat pipes are available in the literature, these studies do not address complex groove shapes due to the modeling approach, manufacturing limitations and absence of skin friction correlations for a specific geometry. Nowadays, due to the improvements in simulation technology, more engineering questions can be answered realistically with computers in a virtual environment. However, commercial software are not developed to meet the specific needs to simulate individual problems, especially when sophisticated physical phenomena such as phase change with free surface flow inside the channel is involved. Neither commercial nor academic CFD program that can simulate the flow and heat transfer characteristics of a grooved heat pipe in one step is currently available. To address this, an analysis methodology that computes the liquid flow and heat transfer inside a grooved heat pipe is developed which simultaneously uses a commercial CFD program (Fluent®) along with Python® programming language. With the developed methodology, the effect of various groove models on the heat pipe performance are investigated. The results show that it is possible to design heat pipes with increased performance both in terms of higher heat carrying capacity, and lower peak temperatures with a judicious selection of groove geometry.
Benzer Tezler
- Sürekli sıcak daldırmalı galvanizleme hattında kaplama kalınlığı için matematiksel model geliştirilmesi
Development of a mathematical model for coating thickness in continuos hot-dip galvanizing li̇ne
CANSU ŞİMŞİR
Doktora
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OSMAN TURAN
- Antakya tarihi ticaret merkezi mekansal yapı değişim ve gelişim sürecinin kent ticaret merkezi planlamasına etkinliği
The Effectiveness of spatial structural chance and development period of the historical trade center of Antakya in the urban trade planning
NEVİN TURGUT
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Şehircilik ve Bölge PlanlamaGazi ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURCAN UYDAŞ
- Ovulasyon indüksiyonu tedavisinde folliküler gelişimin ultrasonografik takibi
Başlık çevirisi yok
MERİH BAYRAM
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Kadın Hastalıkları ve DoğumGazi ÜniversitesiKadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜLAZIM YILDIRIM
- Sivas-Kangal yöresinde kırsal gelişme ve pazara açılma sürecindeki farklılaşmalar (bir örnek olay incelemesi)
Başlık çevirisi yok
FAHRİ ERCEM
Yüksek Lisans
Türkçe
1984
SosyolojiCumhuriyet ÜniversitesiSosyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. A. VAHAP SAĞ