Yazar
İhlak, Muhammed
Basım Tarihi
2015-06
Konu
Makine Mühendisliği, Isı Transferi
Tür
Belge
Dil
İngilizce
Dijital
Evet
Yazma
Hayır
Kütüphane
Özyeğin Üniversitesi
Kayıt Numarası
f8e03a13-2b26-4dc1-819f-04100cbf0aaf
Lokasyon
Makine Mühendisliği Bölümü
Tarih
2015-06
Örnek Metin
Sentetik jetler son birkaç yıldır araştırılmaktadır. Araştırmacılar, elektronik uygulamalarının termal yönetimine kadar geniş bir akış kontrolü yelpazesine yönelik benzersiz uygulamalarıyla ilgileniyorlar. Sentetik jetler, piezoelektrik, manyetik veya doğrusal piston teknolojisi vb. gibi eyleyicilerden oluşur. Piezoelektrik sentetik jetler araştırılmış ve sapma, frekans ve rezonans gibi yapısal ve akış parametreleri ile hız ve ısı transferi artışı arasındaki ilişki bulunmuştur. Bir ilişkiyi bulmak için bazı sayısal ve deneysel teknikler kullanılmaktadır. Deneysel sonuç ve tam otomatik deney kurulumu için Lazer Vibrometre, Hotwire anemometre ve 3D robot gibi ileri teknoloji ekipmanlar kullanılarak yapılmıştır. Sentetik jet aktüatörlerin sapması, ısı transferi, hız ölçümleri ve güç tüketimi üzerine dört farklı ölçüm yapılmıştır. Bu jetlerin her birinin doğal konveksiyona göre ısı transferini artırma faktörü, 25,4x25,4 (mm) dikey bir ısıtıcı üzerinde ölçülür. Son olarak düşük ve yüksek frekanslı sentetik jetlerin güç tüketimi ölçülmüş ve karşılaştırılmıştır. Bir boşluğun Helmholtz frekansının jetin performansı üzerinde hiçbir etkisi yoksa, disk sapması ve çalışma frekansının doğrudan ısı transferini arttırma faktörüyle ilişkili olduğu bulunmuştur. Sayısal analiz için Ansys ve Comsol gibi ticari olarak temin edilebilen yazılımlar kullanılır. Öz frekans ve geçici sapma Comsol 4.0 kullanılarak, farklı mod şekilleri ve sapma ölçümleri ise Comsol'un PZD modülü kullanılarak modellenmiştir. y/d = 2, ReDj = 1400 ve f = 500 Hz'lik bir meme-hedef yüzey aralığında orta ölçekli bir merkezi delikli sentetik jetin akış ve sıcaklık alanlarını belirlemek için Ansys CFX kullanılarak 3 boyutlu bir hesaplamalı akışkanlar dinamiği modeli oluşturuldu. Daha önceki hesaplamalı çalışmaların çoğundan farklı olarak, nozuldaki sınır koşullarının belirlenmesi yerine, sentetik jet cihazı içindeki akış, titreşimli diyafram üzerinde zamana bağlı sınır koşullarının belirlenmesi ve hareketli ağ tekniğinin kullanılmasıyla çözülmüştür. Yerel yüzey basıncı ve ısı transfer katsayısı dağılımları belirlenerek tartışılmıştır. Yuvarlak bir jet için nozül çıkışındaki titreşimli akışın girdap halkaları oluşturduğu ve bu halkaların hedef yüzey profilleri üzerinde bazı önemli etkilere sahip olduğu bulunmuştur. Son olarak Sentetik jet aktüatörün optimum performans için tasarım parametrelerini belirleyin. Son zamanlarda sentetik jetlerin üzerlerinde inceleme yapılmaktadır. Sentetik jetlerin kendilerine özel sağladıkları geniş akış kontrolü ile elektroniklerde termal performansın teknolojisi konusunda araştırmacıların ilgisini çekmektedir. Sentetik jetler basit olarak piezo elektrik veya mıknatıs gibi tetikleyiciler ile yapılmaktadır. Geliştirilen piezo elektrik sentetik jetler için yapısal ve akış parametreleri (bükülme, frekans, akış hızına göre rezonans, ve ısı atımında performans artışı gibi) arasında bir ilişki oluşmuştur. Özellikle ısı atımında performans artışı hedeflenen sentetik jetlerde ki bu etki arasındaki mesafenin doğru şekilde kurutulması için dijital ve başka yöntemler kullanıldı. Lazer seçim cihazı, sıcak kablo ile hız ölçer deneyi ve 3 boyutlu robot gibi üst düzey aygıtların sistem boyunca çalıştırılması için uygun yöntemler oluşturulmuştur. Sentetik jetlerde üretilir, ısı atımı, yayılma hızı ve enerji tüketimi olmak üzere dört tür programlama yapılmıştır. Yapılan jetlerin ısı atım performans faktörü, daha fazla kayıp kaybı hesaplanmış olan 25.4x25.4 (mm)'lik dikey bir ısıtıcının hesaplanmıştır. Son olarak düşük ve yüksek frekansta çalıştırılan jetlerin enerji tüketimleri hesaplanmış ve karşılaştırılmıştır. Sayısal yöntem Ansys ve Comsol programları ile yapılmıştır. Zamana bağımlı testler Comsol da çalışırken, 3 boyutlu akış ve termal dağıtım geçişleri ( Jet nozulu ile ısıtıcı sıcaklıkları arası başlangıçlık oranı y/d = 2, ReDj = 1400 ve f = 500 Hz için) Ansys CFX'te yapılmıştır. Bölgesel basınç ve ısı atım sistemi eskimiş ve basınçlı basınçların (titreşimli akış) jet nozul çıkışında vorteks değişiminde oluşturulmuş ve bu vorteksin önemsenecek boyuttaki etki gözlemlenmiştir. Sonuç olarak bir sentetik jet tetikleyicisinin performansını sağlayabilecek dizayn parametreleri ortaya çıkarılmıştır.
