Öndüleli kanatçıklar üzerine açılan dairesel delik dizilimlerinin doğal taşınım üzerine etkileri
Effects of circular hole arrays perforated on corrugated fins to natural convection
Yazar: MOHAMMED SALAM TAHA TAHA
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ ATEŞ ; DR. ÖĞR. ÜYESİ AZİZ HAKAN ALTUN
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Çalışan sistemlerde ve özellikle elektronik cihazlarda ısı üretimi vardır ve bu da sıcaklığın artmasına neden olur. Yüksek sıcaklıklar sistemin bileşenlerine zarar verebilir ya da çalışma performansını etkiler. Küçük hacimli cihazlarda doğal taşınımla soğutma en sık başvurulan yöntemlerden biridir. Doğal taşınımda kanatçıklı yüzeylerden yararlanmak etkili bir yöntemdir. Bu çalışmada; yüzeye dikey yönde yerleştirilmiş, düzlemsel ve dalgalı (sinüzoidal) formda, delikli ve deliksiz kanatçıklı yüzeylerden, doğal taşınımın yanı sıra ışınım ile ısı transferinin birlikte etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Önce düz düzlemsel kesitli kanatçıklar için deneyler yapılmıştır. Daha sonra aynı çevre ve deney şartları altında periyotları 2 olan 3 farklı genlik değeri, H/30, H/15 ve H/10 için dalgalı kesitli kanatçıklı plakalarda deneyler tekrarlanmıştır. Delikli ve deliksiz kanatçıklarda farklı ısıl güçler için elde edilen sonuçlar irdelenmiştir. Deneyler yaklaşık 1.6 W ile 24 W güç değeri aralığında gerçekleştirilmiştir. 15 farklı ısı kuyusundan oluşan kanatçık seti için toplam 90 adet deney gerçekleştirilmiştir. Deneyler sonucunda Nusselt sayısı ve yüzey sıcaklık değerleri açısından kanatçık formları ve delik çaplarının etkileri tespit edilmiştir. Ölçülen en yüksek Nusselt sayısı; Nu≈25.31 olarak bulunmuştur. Rayleigh sayısı ise yaklaşık olarak Ra≈1x ile 5x aralığında değişmiştir.

Abstract:
Heat generation exists in working systems and especially in electronic devices and this leads to increasing temperature. High temperatures may damage system components or affect performance. Cooling with natural convection in compact devices is one of the most common methods. Utilizing finned surfaces in natural convection is an effective method. In this study; effects of both radiation and natural convection heat transfer mechanisms in combination from perforated and not perforated finned surfaces that are aligned vertically and that have rectangular and wavy fin forms were investigated and compared experimentally. Experiments were conducted for rectangular non-perforated fins first. Then, experiments were repeated for the same environmental and experimental conditions with wavy fin plates for 3 different amplitude values, H/30, H/15 and H/10 while waves have two periods. Results that were obtained for perforated and not perforated fins according to different heating powers were evaluated. Experiments were realized between about 1.6 W and 24 W power values interval. A total of 90 experiments were performed for the fin set that was constituted by 15 different heat sinks. Effects of fin forms and hole diameters were determined in terms of Nusselt number and surface temperature values at the end of the experiments. The highest measured Nusselt number was found as Nu≈25.31. Rayleigh number, on the other hand, changes between Ra≈1x106 and 5x106 approximately.