Numerical analysis of the influence of material and geometric parameters on the thermal efficiency of heat sink

Tasarımcılar için zorluk, elektronik kartları küçültmeye çalışmaktır. Bu noktadan hareketle bu çalışmada, 100 W üreten bir bilgisayarın merkezi işlem birimine yerleştirilen bir soğutucunun boyutu, metalin cinsi değiştirilerek ve geometrik şekle modifikasyon eklenerek %50 oranında düşürülmüştür. Yapılan bir deneyin sonuçları için sayısal bir araştırma yapılmıştır. Kanat şekli birbirinden farklı altı farklı tipte soğutucu, ticari yazılım kullanılarak, basit tasarım, üretim kolaylığı ve maliyetten kaçınma göz önünde bulundurularak tasarlanmıştır. Soğutucunun malzemesi bakırdır, tüm tasarımlar aynı boyuttadır, verimi tam olarak değerlendirmek için karşılaştırma yapılmıştır. Hesaplamalı akışkanlar dinamiği simülasyon araçları, zorlanmış taşınım şartlarında düzenlendikten ve soğutma hava akış hızı, 1 m/s, laminer formda düzenlendikten sonra, karşılaştırma, basınç farkı ve ek olarak ısıl direnç esas alınarak yapılmıştır, karşılaştırma ayrılmış kısa açılı plaka kanatçıkların en düşük ısıl direnç olan 0.3610 ℃/W değerine sahip olduğu için diğer tasarımlardan daha üstün olduğu göstermiştir, ancak diğer taraftan, kaydedilen 5.6340 Pa olan en yüksek basınç farkı, bu nedenle en kötü basınç farkı ayrılmış kısa açılı plaka kanatçıklarda oluşmuştur. Sonuçlar, aralıklı zikzak kanatçıkların en düşük 3.2040 Pa basınç farkı ile en iyi olduğunu, ancak diğer yandan en yüksek ısıl direnç, 0.472 ℃/W, değerine sahip olduğunu göstermiştir. Yukarıdakilerin tamamından, malzeme tipi değiştirilerek ve kanat tasarımında bazı değişiklikler yapılarak soğutucu boyutunun %50'ye indirilmesi işleminin tamamlanabileceği sonucuna varılabilir ve ayrıca, kanadın geometrik şekli, ısıl direnç faktörlerinin yanı sıra basınç farkının her birinde açıkça görüldüğü yerde soğutucu performansını etkiler.