Çarpmalı akışkan jetlerle kanal içine yerleştirilmiş elemanlardan olan konveksiyonla ısı transferinin sayısal ve deneysel olarak incelenmesi

Bu çalışmanın amacı; tek bir hava jeti kullanarak, dikdörtgen kesitli bir kanalda içinde ısı akısı olan bakır bir plaka ile bir dizi elektronik devre elemanının soğutulmasında akışın ve ısı transferinin incelenmesidir. Birinci bölümünde; düz bir plakadan ve bir grup elektronik devre elemanından olan ısı transferi farklı Re sayıları için deneysel olarak incelendi. Parametrik çalışmada Re sayıları 4000-10000 aralığında alındı. Maksimum Nu sayısı Re=8000 değerinde elde edildi. İkinci bölümünde; ; düz bir plakadan ve bir grup elektronik devre elemanından olan ısı transferi farklı q" ısı akıları için deneysel olarak incelendi. Parametrik çalışmada q" ısı akısı 1000-3000 W/m2 aralığında alındı. q" ısı akısı değiştirildiğinde Nu sayısında belirgin bir değişiklik olmadığı tespit edildi. Üçüncü bölümünde; düz bir plakadan ve bir grup elektronik devre elemanından olan ısı transferi farklı kanal yükseklikleri için deneysel olarak incelendi. H kanal yüksekliği, Dh jet girişi hidrolik çapı olmak üzere; parametrik çalışmada H/Dh=4, 6, 10 olarak alındı. Kanal yüksekliği arttıkça genel olarak Nu sayısının azaldığı tespit edildi. En yüksek Nu sayısının H/Dh=4 değerinde elde edildiği tespit edildi. Dördüncü bölümünde; ısı transferi farklı akış yönlendirici-jet girişi mesafeleri için deneysel olarak incelendi. N akış yönlendiricinin jet girişine olan mesafesi ve L elektronik eleman boyu olmak üzere; parametrik çalışmada N/L= 0,55-1,50 olarak alındı. En yüksek Nu sayısı N/L=0,7 oranında elde edildi. N/L=0,70 durumunda akış yönlendirici olmaması durumuna göre ortalama Nu sayısında yaklaşık % 7'lik bir artış sağlandığı tespit edildi. Beşinci bölümünde; ısı transferi farklı akış yönlendirici uzunlukları için deneysel olarak incelendi. K akış yönlendirici uzunluğu ve H kanal yüksekliği olmak üzere; K/H= 0,5-0,9 olarak alındı. K/H =0,5 - 0,8 aralığında akış yönlendirici boyu uzatıldıkça Nu sayısında artma olduğu, K/H=0,9 değerine ulaştığında ise çarpma sonrası ısıl sınır tabakanın kalınlaşmasına bağlı olarak Nu sayısında belirgin bir düşüş olduğu, en yüksek Nu sayısının K/H= 0,8 değerinde oluştuğu tespit edildi. Altıncı bölümünde; ısı transferi farklı ikinci akış yönlendiricinin jet girişine mesafesi için deneysel olarak incelendi. W ikinci akış yönlendiricinin jet girişine mesafesi ve H kanal yüksekliği olmak üzere; parametrik çalışmada W/H= 0,5-1,5 olarak alındı. Çift akış yönlendirici kullanılmasının tek akış yönlendirici kullanılması durumuna göre alınan esaslar çerçevesinde önemli bir artış sağlamayacağı (% 0,8), en yüksek Nu sayısının W/H= 1 değerinde elde edilebileceği tespit edildi. Son bölümünde; deneysel ve sayısal çalışmalar karşılaştırıldı. Akış önlendiricinin açısal pozisyonu (?) açısının Nu sayısına etkisi sayısal olarak incelendi. ? = 0º olduğunda, hiç akış yönlendirici kullanılmaması durumuna göre Nu değerinde yaklaşık % 7'lik artış tespit edildi. En yüksek Nu sayısının ? = 0º değerinde oluştuğu tespit edildi. Bilim Kodu : 914.1.065 Anahtar Kelimeler : Çarpmalı jet, kanal, LDA, akış yönlendirici, ısı transferi Sayfa Adedi : 221 Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Şenol BAŞKAYA