Dergiler / Uluslararası Teknolojik Bilimler Dergisi / 2015 / Cilt: 7 - Sayı: 3
SOĞUTUCU PLAKALARDA YÜZEY GEOMETRİSİNİN VE KANATÇIK SAYISININ ISI İLETİMİNE ETKİSİNİN SONLU ELEMAN ANALİZİ İLE ARAŞTIRILMASI
- Sayfa
- 27–39
- DOI
- —
Özet
Ürün geliştirme ve iyileştirmede, Bilgisayar Destekli Mühendislik (BDM) sürekli prototip üretimini azaltıp, ürün maliyeti azaltmakla birlikte ürün kalitesini arttırmaktadır. Genellikle, BDM uygulamaları, tasarımı yapılan ürünün analizi ve simülasyonu şeklinde yapılmaktadır. Örneğin, BDM ile otomobil, elektronik, imalat ve enerji sektörlerinde, soğutma amaçlı kullanılan düz yüzeye sahip plakalar tasarlanıp imal edilmektedir. Bu çalışmada, literatürden farklı olarak plaka kanatçığı yüzey geometrisinin, kanatçık sayısının/kalınlığının ve malzeme tipinin ısı transferi üzerine etkisi sonlu eleman modelleme (FEM) ile karakterize edilmiştir. Plaka malzemesi olarak alüminyum ve bakırın seçildiği çalışmada, üç farklı kanatçık sayısı (4, 6, 8 kanatçık) ve yüzey geometrisine (düz ve dalgalı) sahip soğutucu plakaların ısı transfer performanslarının analizi için sonlu eleman modeli oluşturulmuş ve plakalar üç farklı sıcaklığa (50 oC, 150 oC, 250 oC) maruz bırakılarak analizler gerçekleştirilmiştir. Analiz sonucunda, plakalarda oluşan sıcaklık farkı (t) ve transfer hızı değerleri elde edilmiş ve yorumlanmıştır. Sonuç olarak, bu analiz ve simülasyon çalışmasıyla elektronik aygıtların, imalat ve enerji sistemlerinin, otomobil sektörü parçalarının plaka ile soğutulması uygulamalarına bilgiler elde edilmiştir.
Abstract
In product development and improvement, Computer Aided Engineering (CAE) provides decreasing of the continuously prototype manufacture and product costs and increasing the product quality. Generally, CAE applications are carried out with analysis and simulations of prototype design. Forexample, cooler plates used in automobile, electronic, manufacturing and energy sectors are manufactured after analyzed by FEM In this study, as different from literature, the effect of fin face geometry, number of fin and its thickness, material type of plate on heat transfer are characterized by finite element modelling (FEM). Aluminum and copper plate materials are chosen in FEM and finite element model was set to analyze heat transfer performances of cooler plate with different three fin number (4, 6, 8 number of fin), different two fin face geometry (straight and waved), then FE model was solved by exposing three different temperatures (50 oC, 150 oC, 250 oC) to cooler plate. The heat transfer rate and temperature gradient (t) values on cooler plate were obtained by FEM analyses. As a result, some information are obtained for cooler plate applications of electronic devices, manufacturing and energy systems and automobile parts.