Mikrokanallarda karma taşınımla ısı transferine yüzey pürüzlülüğü etkilerinin incelenmesi

Bu tez çalışmasında, mikrokanallarda imalat süreci kaynaklı yüzey pürüzlülüğü ve mikrokanal boyutları gibi geometrik parametrelerin karma taşınımla ısı transferine etkileri incelenmiştir. Paslanmaz çelik malzeme kullanılarak üretilen dikdörtgen kesitli çoklu mikrokanallarda, birleşik doğal ve zorlanmış taşınım etkilerinin toplam ısı transferine katkısı deneysel olarak araştırılmıştır. Deneylerde 1,1 μm, 1,8 μm ve 3,0 μm olmak üzere üç farklı ortalama yüzey pürüzlülüğüne, 300 μm, 500 μm ve 700 μm'lik üç kanal genişliğine ve 300 μm ve 450 μm'lik iki kanal yüksekliğine sahip mikrokanallı ısı alıcılar kullanılmıştır. İmalat sürecinde elektro-erozyon üretim parametreleri değiştirilerek yüzey pürüzlülüğü hassas şekilde kontrol edilmiş ve farklı geometrik özelliklerde üretilen mikrokanallı ısı alıcılar için detaylı yüzey haritaları oluşturulmuştur. İş akışkanı olarak saf su kullanılan deneylerde, mikrokanallı ısı alıcı alt yüzeyine sabit ısı akısı uygulanmıştır. Ayrıca karma taşınım koşullarını sağlamak için deneyler 10–80 Reynolds sayısı aralığında gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, yüzey pürüzlülüğünün karma taşınımla ısı transferi üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, yüzey pürüzlülüğü etkisinin nedenleri ve seviyesi de tartışılmıştır.