Farklı Tasarımlara Sahip Soğutucuların Termal Performansının İncelenmesi
Abstract views: 48
/ 
PDF downloads: 54
DOI:
https://doi.org/10.59287/ijanser.1522Keywords:
Soğutucu, Soğutma Dizaynı, Isı Transferi, Tasarım, CFDAbstract
İşlemcilerin verimliliği, çalışma sıcaklığı arttıkça düşer ve bu da sistem performansını olumsuz etkileyebilir. Bu çalışma, işlemcileri soğutma amacıyla farklı tasarımlara sahip soğutucuların termal performansları karşılaştırmıştır. Çalışma akışkanı olarak hava kullanılan 3 boyutlu olarak daire, kare, altıgen ve sekizgen yapılara sahip soğutucular tasarlanmıştır. Tasarlanan soğutucular (daire, kare, altıgen ve sekizgen yapılardaki soğutucular) ile işlemciler arasındaki ısı transferi, CFD yazılımları kullanılarak normal çalışma koşulları için simülasyonları gerçekleştirilmiştir. Soğutucuların tabanına 10 W, 20 W ve 30 W ısıtma güçleri uygulanmıştır. Daha sonra elde edilen analiz sonuçları karşılaştırılmıştır. 30 W için yapılan analizlerde sıcaklık ve ısı akısı verilerinin daha yüksek olduğu buna karşılık 10 Watta daha düşük olduğu gözlemlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre en iyi ısı transferi ve sıcaklık dağılımları sekizgen yapılı soğutucuda meydana gelmiştir.
Downloads
References
H.L. Chen, C.C. Wang, Analytical analysis and experimental verification of trapezoidal fin for assessment of heat sink performance and material saving, Appl. Therm. Eng. 98 (2016) 203–212.
S. Sundar, G. Song, M.Z. Zahir, J.S. Jayakumar, S.J. Yook, Performance investigation of radial heatsink with circular base and perforated staggered fins, Int. J. Heat Mass Tran. 143 (2019) 118526.
V.A. Costa, A.M. Lopes, Improved radial heat sink for led lamp cooling, Appl. Therm. Eng. 70 (1) (2014) 131–138.
J.H. Jeong, S. Hah, D. Kim, J.H. Lee, S.M. Kim, Thermal analysis of cylindrical heat sinks filled with phase change material for high-power transient cooling, Int. J. Heat Mass Tran. 154 (2020) 119725.
G.N. Xie, S.F. Zheng, W.H. Zhang, B. Sunden, A numerical study of flow structure and heat transfer in a square channel with ribs combined downstream half-size or same-size ribs, Appl. Therm. Eng. 61 (2013) 289–300.
R. Roth, G. Lenk, K. Cobry, P. Woias, Heat transfer in freestanding microchannels with in-line and staggeredpin fin structures with clearance, Int. J. Heat Mass Transf. 67 (2013) 1–15.
T. Adachi, H. Uehara, Correlation between heat transfer and pressure drop in channels with periodically grooved parts, Int. J. Heat Mass Transf. 44 (2001) 4333–4343.
C.H. Huang, Y.H. Chen, An optimal design problem in determining non-uniform fin heights and widths for an impingement heat sink module, Appl. Therm. Eng. 63 (2014) 481–494.
J.Q. Dong, L. Su, Q. Chen, W.W. Xu, Experimental study on the thermal-hydraulic performance of a wavy fin-and-flat tube aluminum heat exchanger, Appl. Therm. Eng. 51 (2013) 32–39.
Kumar, S., Sarkar, M., Singh, P. K., & Lee, P. S. (2019). Study of thermal and hydraulic performance of air cooled minichannel heatsink with novel geometries. International Communications in Heat and Mass Transfer, 103, 31-42.
Hernandez-Perez, J. G., Carrillo, J. G., Bassam, A., Flota-Banuelos, M., & Patino-Lopez, L. D. (2020). A new passive PV heatsink design to reduce efficiency losses: A computational and experimental evaluation. Renewable Energy, 147, 1209-1220.
D. Jang, S.J. Park, S.J. Yook, K.S. Lee, The orientation effect for cylindrical heat sinks with application to LED light bulbs, Int. J. Heat Mass Tran. 71 (2014) 496–502.
H.E. Ahmed, Optimization of thermal design of ribbed flat-plate fin heat sink, Appl. Therm. Eng. 102 (2016) 1422–1432.
G. Xie, F. Zhang, B. Sunden, W. Zhang, Constructional design and thermal analysis of microchannel heat sinks with multistage bifurcations in single phase liquid flow, Appl. Therm. Eng. 62 (2) (2013) 791–802.
Ansys Manual, Version 16.1 User’s Guide, Fluent Inc., Lebanon, NH, USA, 2016.
