Mikro ölçekli ısıl yönetimde geliştirilmiş ısıl ve hidrolik performans için silindirik olarak düzenlenmiş üçlü periyodik minimal yüzey (TPMS) gözenekli yapıların çok amaçlı optimizasyonu
Is this your thesis?
This record came from a bulk archive import. If it’s yours, link it to your profile.
Abstract (TR)
Bu çalışma, elektronik soğutma için mikroyapılı ısı alıcılarında ısıl ve hidrolik performansı artırmaya yönelik, silindirik olarak düzenlenmiş Üçlü Periyodik Minimal Yüzey (TPMS) gözenekli yapılar için çok amaçlı bir optimizasyon çerçevesi sunmaktadır. COMSOL Multiphysics'te gerçekleştirilen bağıl ısı transferi (conjugate heat transfer) simülasyonları, MATLAB ortamında genetik algoritmalar (GA) ve makine öğrenimi (ML) yaklaşımlarıyla bütünleştirilmiş; yedi geometrik parametre (hücre periyodiklikleri, iç yarıçap, radyal/eksenel seviye-set gradyanları) dört farklı TPMS tipi (gyroid, diamond, Neovius, primitive) üzerinde optimize edilmiştir. Amaç, Reynolds sayısının 500 ve ısı akısının 300 kW/m² sabit tutulduğu koşullarda hacimsel Nusselt sayısının (𝑁𝑢𝑣) maksimize edilmesi ve sürtünme katsayısının (f) minimize edilmesidir. Doğrudan GA optimizasyonu, 30 nesil boyunca elde edilen Pareto ön cephelerinde gyroid yapıların baskın olduğunu göstermiştir; bu yapılar, sürtünme artışları kontrol altında tutulurken %300'e varan 𝑁𝑢𝑣 iyileştirmeleri sağlamıştır. Bu sonuçlar, %50–60 gözeneklilik, 0,16–0,18 mm iç yarıçap, pozitif eksenel gradyanlar (0,3–0,8), yüksek eksenel/açısal hücre sayıları ve minimum radyal bölümlendirmeyi avantajlı kılmıştır. GA verileriyle eğitilen Gaussian Süreç Regresyonu tabanlı ML modelleri (R² > 0,85), dolaylı GA yöntemine imkân vererek hesaplama süresini 400 saatten 30 saate düşürmüş, çözüm kalitesini ise korumuştur. Özellik önem sıralaması, gözeneklilik, TPMS yüzey alanı ve periyodikliği temel belirleyiciler olarak öne çıkarmıştır. Hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) analizleri, optimal tasarımlarda üstün akış düzgünlüğü ve ısı akısı dağılımı doğrulamış; yüksek gözenekliliklerde artırılmış bağlantısallık sayesinde gyroidlerin, düşük gözenekliliklerde ise içe yoğunlaşmış taşınımla diamond yapıların öne çıktığını göstermiştir. Silindirik düzenleme, akış dengelenmesi ve sıcak nokta azaltımında geleneksel kübik kafeslere kıyasla daha başarılı bulunmuş, böylece TPMS tabanlı termal yönetimin ilerletilmesine katkı sağlamıştır.
Author
Erfan Ahmadınejad
Institution
How to Cite
Erfan Ahmadınejad (Yüksek Lisans Tezi). Mikro ölçekli ısıl yönetimde geliştirilmiş ısıl ve hidrolik performans için silindirik olarak düzenlenmiş üçlü periyodik minimal yüzey (TPMS) gözenekli yapıların çok amaçlı optimizasyonu, 2025, Koç University.
Keywords
License
Tüm Hakları Saklıdır
This work is shared under the specified license terms.
More theses from Koç University
- Turkish coffee fortune-telling ritual as a source of inspiration for designing object-mediated advice interactions(2017)
- Avrupa İnsan Hakları Mahkemesinin eşcinsel evliliğe ilişkin içtihatlarını modern doğal hukuk perspektifinden düşünmek: Avrupa İnsan Hakları Sözleşmesi kapsamında evlilik hakkına dayalı bir değerlendirme(2023)
- Bir tıp müzesinin inşası: Ankara'daki Gülhane tıp tarihi koleksiyonunun yeni bir bağlamda değerlendirilmesi(2024)
- İki savaş arası dönemde Türkiye ve Romanya'da devlet inşası: Ulus-devlet sürecinde çok etnikli Doğu Anadolu ve Transilvanya'nın analizi(2021)
- On yedinci yüzyıl İstanbul'unda kültürler arası diyaloglar: Madonna della Misericordia ikonografisi ve Galata İkonası(2024)
- Network centrality analysis of Kayalıpınar (Samuha) in Late Bronze Age Anatolia: Determinants of an alternative capital(2024)
