Elektronik bileşenlerin çapraz akış etkisindeki çarpan jet ile soğutulmasının deneysel incelenmesi

Çarpan jetler; metallerin tavlanması, gaz türbin kanatlarının soğutulması ve yoğun işlem kapasitesine sahip yüksek miktarda ısı üreten elektronik sistemlerin soğutulması gibi çeşitli uygulamalarda sıklıkla kullanılmaktadır. Farklı ısıl yüklere sahip birçok bileşeni üzerinde barındıran elektronik baskı devre kartlarının uzun süre güvenli bir şekilde çalışabilmeleri için elektronik bileşenlerin uygun bir yöntemle soğutulması gerekmektedir. Yüksek ısı üreten bileşenlerin bölgesel olarak çarpan jetler ile diğer bileşenlerin ise kanal akışı (çapraz akış) ile soğutulması konvansiyonel kanal akışı ile soğutmaya alternatif olarak önerilmektedir. Bu tez kapsamında, elektronik bir bileşenin havanın sınırlandırılmış türbülanslı çarpan jet akışı ve kanal çapraz akış ile soğutulması durumunda, farklı jet lüle geometrileri, lüle en-boy oranları, jet/çapraz akış hız oranları ve jet-hedef bileşen mesafeleri için deneysel incelemeler gerçekleştirilmiştir. İlgili parametrelerin akış ve ısı transferi üzerindeki etkileri irdelenerek sunulmuştur. Çarpan jetlerin konvensiyonel kanal akışına kıyasla daha iyi soğutma performansı sağladığı, hız oranının 5 değerinden küçük olduğu durumlarda çapraz akışın jet akış gelişimini etkilediği görülmüştür. Lüle geometrisinde yapılan değişimlerin hedef yüzeydeki ısı transferi üzerinde etkili olduğu ve düşük AR değerlerine sahip lülelerin daha az sapma göstermelerinden ötürü aynı şartlar altındaki dairesel lüleye kıyasla %20-%50 oranında ısı transferini iyileştirdiği bulgusuna varılmıştır.