Değişik şekilde tasarlanan ısıtılmış yüzeylerin hava jeti çarpmalı soğutulmasının araştırılması

Carpan jetler, gunumuzde minyaturlesme ile isi transfer alaninin azaldigi ve dolayisiyla son derece yuksek isi akilarina sahip elektronik bilesenlerin sogutulmasinda buyuk bir oneme sahiptir. Bu calismada ise bilgisayarlarda da kullanilan ve isi uretim miktari oldukca fazla olan mikrociplerin sogutulmasinin iyilestirilmesi incelenmistir. Bu amacla, uc tarafi kapali ve bir tarafi acik kesiti dikdortgen olan kanallar icerisindeki sur ve dikdortgen seklinde olmak uzere iki farkli desene sahip 1000 W/m2 sabit isi akili bakir plakali yuzeylerin tek bir hava jeti akisi ile sogutulmasinin sayisal arastirmasi yapilmistir. Sayisal arastirma, zamandan bagimsiz ve uc boyutlu olarak enerji ve Navier Stokes denklemlerinin k-e turbulans modelli Ansys-Fluent bilgisayar programinin uygulanmasiyla gerceklestirilmistir. Kesiti dikdortgen olan kanalin ust ve alt yuzeyleri adyabatik iken sur ve dikdortgen desenli yuzeylere sabit isi akisi uygulanmistir. Kullanilan jet akiskani hava olup, kanala giris sicakligi 300 K’dir. Calisma icin belirlenen Re sayisi araligi 4000-10000 iken jet-plaka arasi uzaklik (H/Dh) icin degerlendirilen aralik ise 4-10’dur. Elde edilen sonuclar, literaturde bulunan calismanin sayisal ve deneysel sonuclariyla karsilastirilmis olup, birbirleriyle uyum icerisinde olduklari gorulmustur. Sonuclar, sur ve dikdortgen seklindeki her bir desenli yuzey icin ortalama Nu sayisi ve yuzey sicakliginin degisimi olarak sunulmustur. Farkli H/Dh oranlari ve Re sayilari icin kanal boyunca jet akisin sicaklik, hiz ve akim cizgisi konturu dagilimlari sur ve dikdortgen desenli yuzeyler icin degerlendirilmistir. Ayrica, calismada her iki desenli geometride tum yuzeyler icin ortalama Nu sayisi, yuzey sicakligi ve jet akisin kanaldan cikis sicaklik degerleri analiz edilmistir. Re=4000 ve H/Dh=4 icin sur desenli yuzeylere gore dikdortgen desenli yuzeylerde %31.45 daha yuksek ortalama Nu sayisi degeri elde edilmistir.