Mikrokanallı ısı alıcıda SiO2-su nanoakışkanının karma taşınım özelliklerinin deneysel olarak incelenmesi

Bayram Şahin, Rahim Aytuğ Özer, İbrahim Ateş, Eyüphan Manay
2019 DÜMF Mühendislik Dergisi  
Öz Mikro üretim teknolojilerindeki gelişmeler fonksiyonelliği arttırılmış daha küçük cihaz ve sistemlerin üretimine olanak sağlamıştır. Günden güne minyatürleşen ve daha karmaşık hale gelen elektronik sistemlerde yeterli soğutma yüzeyinin olmaması cihazların çalışması sırasında açığa çıkan ısının geleneksel ısıl yönetim metodlarıyla sistemden uzaklaştırılmasını imkansız hale getirmiştir. Bu durum, araştırmacıları etkin ısı transfer artırımı sağlamak için farklı metodlar geliştirmeye
more » ... tirmeye zorlamıştır. Temel soğutucu akışkan içerisine nano büyüklükteki parçacıkların süspanse edilmesiyle elde edilen nanoakışkan kullanımı bu konuda çalışan araştırmacıların ilgisini çekmiştir. Bu deneysel çalışmada, farklı kanal genişliğine (400µm ve 500µm) sahip dikdörtgen kesitli mikrokanallar kullanılarak oluşturulan çoklu mikrokanallı ısı alıcıların ısı transfer karaktersitikleri sunulmuştur. Soğutucu akışkan olarak saf su ve %1 hacimsel konsantrasyona sahip SiO2-saf su nanoakışkanı kullanılmıştır. Nanoakışkanların sentezlenmesinde 10nm boyutundaki SiO2 nanopartikülleri kullanılmıştır ve iki adım metodu uygulanmıştır. Deneyler sabit yüzey ısı akısı sınır şartında gerçekleştirilmiş olup taşınım mekanizmasında karma taşınım etkilerini inceleyebilmek için Reynolds sayısı 20-110 aralığında tutulmuştur. Deneysel verilere göre, %1 hacimsel oranda nanoakışkan kullanımı saf suya göre Nusselt sayısını 400 µm genişliliğinde mikrokanallara sahip ısı alıcıda %22 arttırırken bu değer 500 µm'lik genişlikteki mikrokanallı ısı alıcıda %16 olarak hesaplanmıştır. Anahtar Kelimeler: SiO2-su nanoakışkan; karma taşınım; mikrokanallı ısı alıcı; ısı transfer artırımı;
doi:10.24012/dumf.472854 fatcat:svgl5vzmbbhirnr3xpa4ghe5ee