Yatay yerleştirilmiş değişken kesitli kanatçıklardan doğal taşınım ile ısı transferinin deneysel incelenmesi

Elektronik sistemlerin yüksek bir verim ile çalışması için sistemlerin çalışması sonucunda oluşan ısı enerjisinin sistemden uzaklaştırılması gerekmektedir. Aksi takdirde sistemlerin verimleri düşük kalacak, hatta sistemlerin yanmasına bile neden olabilmektedir. Bu sistemlerin soğutulmasında kanatçık dizilerinden faydalanılır. Kanatçık dizileri, ısı transferi yüzey alanını artırarak oluşan ısı enerjisini ortamdan uzaklaştırılmasını sağlar. Kanatçık uç noktasındaki boşluğun kanatçık tabanındaki boşluğunun farklı oranlarına sahip kanatçık dizilerinden doğal taşınım ile ısı transferi farklı kanatçık yükseklikleri için geniş bir Rayleigh sayısı aralığında deneysel olarak araştırılmıştır. Kanatçık taban aralığı, kanatçık uzunluğu ve kanatçık kalınlığı sırasıyla 12, 100, 3 mm de sabit tutulurken, boşluk oranı 0,25-1 ve kanatçık yüksekliği 15-40 mm aralıklarında değiştirilmiştir. Aynı kanatçık yüksekliği ve Rayleigh sayısı için, en iyi performans, dikdörtgensel şekle sahip kanatçık dizilerine göre bu çalışmada test edilen boşluk oranına sahip kanatçık dizilerinden elde edilmiştir. Çalışmaların sonuçları göstermiştir ki kanatçık dizilerinin dizaynını etkileyen önemli geometrik parametreler vardır. Verilen bir Rayleigh sayısı için kanatçık yüksekliğine bağlı Nusselt sayısı, boşluk oranına bağlı bir fonksiyon olarak maksimum değer aldığı tespit edilmiştir. Bu faktörler dikkate alınarak en yüksek Nusselt sayısını veren optimum oran belirlenmiştir. Maksimum ısı transferini veren boşluk oranının C=0,50 ve C=0,75 aralığın da olduğu yapılan deneysel çalışmalar sonucunda elde edilmiştir. Deneysel sonuçlar, optimum oranın özellikle kanatçık yüksekliğine ve Rayleigh sayısına bağlı olduğunu göstermiştir. Anahtar Kelimeler: Doğal taşınım, optimum boşluk oranı, kanatçık yüksekliği, kanatçık aralığı, değişken kesitli kanatçık