Performance analysis of grooved heat pipes using 3-D multi-channel thermal resistance network

Isı boruları, yüksek ısı iletkenlikleri sayesinde bir ucundan diğer ucuna geleneksek soğutma yöntemlerine kıyasla daha düşük sıcaklık farkları ile yüksek ısı miktarları taşıyabilen faz değişimli ısı transfer cihazlarıdır. Dış bir güç kaynağına gereksinim duymamaları ve hareketli parça içermemeleri nedeniyle, elektroniklerin ısıl yönetiminden uzay uygulamalarına kadar çok geniş bir endüstride ve yüksek güvenilirlik gerektiren uygualamalarda tercih edilmektedirler. Temel olarak ısı boruları, olarak içinde gerçekleşen faz değişiminin avantajını kullanır ve sürekli olarak çalışma sıvısının sıcak ve soğuk uçlar arasındaki hareketine olanak sağlar. Bu çalışmada, düz oluklu ısı borularınınn(DOIB) farklı dizayn değişkenlerine ve ısı kaynağı ve soğutucuların dağılımlarını için ısıl perfomansı araştırılmıştır. Üç boyutlu ısı transfer modeli, ısıl direnç ağı kullanılarak hem ısı iletimi hem de faz değişimi ile gerçekleşen ısı transferini simüle etmek için geliştirilmiştir. Bir boyutlu akış modeli, ısı transfer modeli ile birleştirelerek eğrilik yarıçapının değişimi ve çalışma akışkanın hızı ısı borusu ekseni boyunca hesaplanmıştır. Geliştirilen ısı transfer ve akış modelleri enerji ve kütle korunumu sağlanana kadar tekrarlı olarak birlikte çözülmüştür. Üç boyutlu ısı transfer modeli, katı temel malzeme üzerindeki yanal ısıl iletimi hesaba katar ve DOIB'nin tüm genişliğini kaplamayan bölgesel ısı kaynak ve emicilerin etkilerini gözlemleme imkanı sağlar. Farklı ısı kaynağı yerleşimleri için ısı borusu boyunca oluşan duvar sıcaklıkları, temas açısı, buhar sıcaklığı ve sıcak bölgeler gibi önemli çalışma değişkenleri analiz edilmiştir. Geliştirilen ve doğrulanan modeller kullanılarak DOIB etrafında yer alan katı çerçeve yapısının etkisini gözlemlemeyi amaçlayan bir çalışma ile oluk kanal ve kanatçık oranının etkisini inceleyen parametrik bir çalışma gerçekleştirilmiştir.