Yazar
Parsa, Shadi aşkım
Basım Tarihi
2017-01
Konu
Makine Mühendisliği
Tür
Belge
Dil
İngilizce
Dijital
Evet
Yazma
Hayır
Kütüphane
Özyeğin Üniversitesi
Kayıt Numarası
9e66581c-a304-4f5c-950a-ac17aba7ba5b
Lokasyon
Makine Mühendisliği Bölümü
Tarih
2017-01
Örnek Metin
Çeşitli termal yönetim stratejileri ve ilgili teknolojiler yakın zamanda, karşılamak üzere tasarlandıkları özel ihtiyaçlara dayalı olarak geliştirilmektedir. Bu teknolojilerden bazıları muffin fanları, sentetik jetler ve piezoelektrik fanlardır. Bu üç teknoloji, temel ısı giderme sistemlerini karşılaştırma ihtiyacına göre seçilmiştir. Muffin fanları, soğutmayı gerçekleştiren bir akış üretmek için çok sayıda kanattan yararlanan normal döner fanların küçük ölçeklisidir. Sentetik jetler ve piezoelektrik fanların her ikisi de bir akış oluşturmak için piezoelektrik plakanın yarattığı salınımı kullanır. Sentetik jetlerdeki salınımlı diyaframın varlığı, insanın akciğerlerinde gerçekleştirilen nefes alma sürecini simüle ediyor. Piezoelektrik fanlarda, kanat, periyodik hareketin sonuçta ısıyı ortadan kaldıran bir akış ürettiği salınımlı bir konsol kirişiyle değiştirilmektedir. Bu çalışma çeşitli bölümlerden oluşmaktadır; İlk bölümde daha önce bahsedilen teknolojiler ısı transfer özellikleri açısından deneysel olarak karşılaştırılıyor. Teknolojileri test etmek amacıyla deneysel bir sistem tasarlandı ve üretildi. Test sistemi iki ana bölümden oluşmaktadır. Isı kaynağı ve soğutma cihazı; soğutma cihazları pleksi armatür üzerine sabitlenmiştir. Bu stand, soğutucunun çeşitli mesafelerde çalışabilmesi için ayarlanabilir özelliktedir. Armatürler, çalışma sırasında herhangi bir ekstra salınımı önlemek amacıyla cihazları güvenli bir şekilde yerinde tutacak şekilde tasarlanmış ve üretilmiştir. Test düzeneğinin ısı kaynağı, testlerin yapıldığı soğutma teknolojisinin önüne yerleştirilen kare şeklinde bakır ısıtıcıdır. Daha sonra bu soğutucu cihazlar çeşitli mesafelere konularak mesafenin ısı giderimine etkisi incelenmiş ve raporlanmıştır. Muffin fanı örneğinde ısı transfer katsayısının mesafeyle ters ilişki gösterdiği; daha yüksek mesafe, düşük ısı transferi sergiliyordu ve bu nedenle fan, yalnızca ısıtıcıya yakın mesafelerde uygulanabiliyordu. Sentetik jet için, ısı transferinin verimli olmadığı bir optimum mesafe mevcuttu. Piezoelektrik fan durumunda, mesafenin artması sadece düşük ısı transfer katsayısına yol açmakla kalmamış, aynı zamanda ısı transfer katsayısı da piezoelektrik fan plakasının sapmasına bağlı olmuştur. Döşeme sapmasının etkisi iki farklı malzeme, mylar ve metalik alt tabaka fanları kullanılarak incelenmiştir. Sentetik jet ve piezoelektrik fan için en yüksek Nusselt sayısı 60 civarında iken muffin fanı için bu sayı 20'den azdır. Piezoelektrik levhanın sapması o kadar önemlidir ki, mylar levha durumunda elde edilen en yüksek ısı transfer katsayısı 20 W/m2-K iken metalik fan için mylardan yaklaşık üç kat daha yüksek ve yaklaşık 58 W/m2-K'dir. Kapsamlı deneysel araştırmaların yanı sıra, deneyler sırasında erişilemeyen sonuçların bulunması ve olayların daha iyi anlaşılması amacıyla piezoelektrik fan FLUENT-ANSYS yazılımı kullanılarak sayısal olarak modellenmiştir. Sayısal sonuçlar, yaklaşık yüzde 20'lik bir sapma ile deneysel sonuçlarla uyumludur. Maksimum hızın yaklaşık 1,8 m/s olduğu bulunmuştur. Piezoelektrik fanın ısı transfer özelliklerinin incelenmesi sırasında PIV görüntüleme kullanılarak akış da görselleştirilmektedir. PIV görüntüleme sonuçları, kısmen yakın mesafelerde meydana gelen yan soğutmaya ışık tutuyor. Yan soğutma olgusu, çalışan maylar piezoelektrik fanın 5000'den fazla çerçevesinin hareket analizi sonrasında yakalanmıştır. 5 mm'den daha az mesafede girdap oluşumu için zaman kalmadığı ve dolayısıyla yanlara doğru indüklenen akışın engellendiği görülmektedir. Bunun anlamı, ısı kaynağı fanın merkez hattında koordine edilirken; indüklenen akış, ısıtıcının kendisini değil, ısı kaynağı taraflarını soğutur. Bu durumda soğutma verimliliği düştüğü için bu arzu edilen bir durum değildir. Son olarak, piezoelektrik fanın akış üzerindeki davranışını yerinde yakalamak için yüksek hızlı bir kamera da kullanıldı. Saniyede 3000 kare frekansına sahip kameranın akışı, duman kalemi kullanılarak yakalanıyor. Girdap oluşumu piezoelektrik fanın çeşitli frekanslarında görülür. Sapma değerinin etkisi aynı zamanda kameranın sekansları tarafından da yakalanır. Oluşan girdap yarıçapı, farklı sapma değerleri durumunda farklıdır. Son zamanlarda çeşitli termal yönetim yöntemleri ve ilgili teknolojiler, özel özelliklerin yerine getirilmesi üzerine dayanılarak geliştirilmektedir. Bu teknolojilerin seçeneklerinden muffin fanları, sentetik jetler ve piezoelektrik fanlardır. Bu üç teknoloji kendi çekirdeğinin ısı giderim sistem karşılaştırması baz alınarak seçilmiştir. Muffin fanları, normal döner fanların küçük işlemcileridir ve soğutma yapan bir akım üretimi için bir dizi bıçak kullanırlar. Sentetik jetleri ve piezoelektrik fanların ikisi de akım oluşturmak için bir piezoelektrik plaka tarafından kullanımımı kullanırlar. Sentetik jetlerde salınımlı bir diyafram varlığı insanların içinde yapılan nefes alma sürecini simule eder. Bıçak, Piezoelektrik fanların düzenli hareketi sonucu ısıyı gideren bir yayılma oluşumu salınımlı konsol ateşi ile değiştiriliyor. Bu çalışma çeşitli bölümlerden oluşmaktadır, birinci bölüm, daha önce daha fazla kullanılan teknolojiler halinde, ısı transfer özellikleri açısından karşılaştırılmıştır. Teknolojileri test etmek için küçük bir sistem tasarlandı ve tasarlandı. Test sistemi iki ana bölmeden oluşur. Isı kaynağı ve soğutma cihazı; Soğutma cihazlarının bir pleksi ayarı sabitlenmiştir. Bu stand ayarlanabilir, böylece soğutma cihazı çeşitli mesafelerde çalışabilir. Fikstürler, çalışma sırasında ekstra salınımı önlemek için cihazları sabit tutacak şekilde tasarlanmış ve üretilmiştir. Test kurulumunun ısı kaynağı, testlerin altında olan soğutma teknolojisinin önüne yerleştirilmiş kare bir ısıtıcıdır. Daha sonra uzaklığın bu soğutma cihazlarının ısı gidermesi üzerindeki etkisi, çeşitli mesafelere yerleştirilerek incelenir ve raporlanır Muffin fan durumunda, ısı transferinin toplamın mesafe ile ters ilişki gösterdiği, yüksek mesafenin düşük ısı transferinin sergilendiği ve bu nedenle fan ısıtıcıya yakın mesafelerde uygulanabileceği mevcuttu. Sentetik jetler için, ısı iletimi etkili olduktan sonra optimum bir mesafe oluşur. Piezoelektrik fan durumunda, yalnızca düşük ısıda kalıcı ile uzak mesafedeki genişleme değil, aynı zamanda ısı dağılımı yaygın piezoelektrik fan levhasının dönmesine bağlıdır. Levhanın dönme etkisi, mylar ve metal alt tabaka fanları olmak üzere iki farklı malzemeye ait. Sentetik jet ve piezoelektrik fan için en yüksek Nusselt sayısı 60 civarındayken, muffin fanında bu sayı 20 den düşüktür. Piezoelektrik levhanın uzaması o kadar önemlidir ki, mylar levhasında elde edilen en büyük ısı transferi eşdeğeri 20 W/m2-K dır, metalik fan için mylar'dan yaklaşık üç kat daha yüksektir ve yaklaşık 58 W/m2-K dır. Kapsamlı soruşturmaların yanı, Deneyler sırasında erişilemeyen sıralı sonuçların sonuçları ve olayların daha iyi anlaşılması için, piezoelektrik fan, dijital olarak FLUENT-ANSYS yazılımı ile modellenmiştir. Sayısal sonuçlar, yaklaşık yüzde 20 sapma ile deney sonuçları ile uyumludur. Maksimum hız yaklaşık 1,8 m/s düzeyindedir. Akış, piezoelektrik fanın ısı aktarımı özellikleri incelemesi sırasında PIV görüntüleme yöntemiyle görselleştirilmektedir. PIV görüntüleme sonuçları, kısaca yakın mesafelerde gerçekleşen yan soğutmaya açıklığa kavuşturulmasına yol açar. Yan soğutma olayı, 5000'den fazla kare maylar piezoelektrik fanın hareket analizinden sonra ele alıyor. 5 mm'den daha az uzaklığa girdap oluşumu için zaman olmadığı ve genel olarak kayıtların yanlara doğru yoksun olduğu görülmektedir. Bunun anlamı, ısı kaynağının fan merkez çizgisinde desteklenmesine rağmen, yaygın akış ısı kaynağının yanlarını soğutulması, Isıtıcının soğutulması, bu durum arzu edilmemesi nedeniyle bu durumda soğutma enerjisi düşürülür. Son olarak, yüksek hızlı bir kamera 'da piezoelektrik fanın akışı üzerindeki nokta gösterimini kullanmak için kullanıldı. Kameranın verileri 3000 karelik depolama ile bir duman kalemi kullanılarak oluşturulmuştur. Vorteks oluşumu piezoelektrik fanının çeşitli frekanslarında görülür. Dönme etkisi kameranın dizileri tarafından da düzenlenmiştir. Oluşan girdap etki alanı, farklı dönme değerleri durumunda farklıdır.
