Eğimli Dikdörtgen Bir Kanalda Köpük Isı Alıcılardan Doğal Taşınımın Deneysel Olarak İncelenmesi

Bu çalışmada, eğimli dikdörtgen bir kanalda, 5x1diziliminde alüminyumdan yapılmış köpük ısı alıcılarından doğal taşınımla ısı transferi incelenmiştir. Alüminyum köpük ısı alıcılar Al-6101 alaşımında yapılmıştır. Kanalın alt duvarına monte edilen bütün ısı alıcılar ayrık formda yerleştirilmiş ve sabit ısı akısına maruz bırakılmıştır. Deneylerde farklı gözenek yoğunluğuna sahip (10, 20 ve 40 PPI)  metal köpük malzemeler kullanılmıştır. Soğutma akışkanı olarak hava (Pr =0.7) kullanılmıştır. Deneyler Rayleigh sayısının 2.03 x107 ila 1.33 x108 arasındaki değerleri ve kanal eğim açısı 0° ila 90° arasında değişen değerleri için yapılmıştır. Ayrıca, alüminyum köpük ısı alıcılardan elde edilen ısı transferi sonuçları düz yüzeyler (köpük olmayan) için elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, hem kanal eğim açısının ve hem de köpük ısı alıcıların kullanılmasının, ısı transfer sonuçları üzerinde önemli etkileri olduğunu göstermiştir.

Experimental Investigation of Free Convection from Foam Heat Sinks in an Inclined Rectangular Channel

Inthis present study, free convection from an in-line 5x1 array of aluminum foamheat sinks which were placed on the bottom wall of the inclined rectangularchannel was investigated. Aluminum foam heat sinks were made of Al-6101 alloy.All heat sinks mounted on a bottom wall of the channel was discrete form andexposed to uniform heat flux. Aluminum foam materials with three different poredensities (10, 20 and 40 PPI) were used in experiments. Air was used as coolantfluid (Pr =0.7). The experiments were made for Rayleigh Number range from 2.03x107 to 1.33 x108 and the channel inclination angles werevaried from 0° to 90°. Moreover, the heat transfer results fromthe aluminum foam heat sinks were also compared to the results obtained forfoam-free (without foam) surfaces. The results showed that both the channelinclination angle and the usage of foam heat sinks are significant influenceson heat transfer results.

___

  • Xu, Z. G., Qu, Z.G. and Zhao, C.Y., Experimental Study of Natural Convection in Horizontally-Positioned Open-Celled Metal Foams, Materials for Renewable Energy& Environment (ICMREE), International Conference, Shanghai.,(2011) 923-928.
  • Hotta, T. K., and Venkateshan, S. P., Natural and Mixed Convection Heat Transfer Cooling of Discrete Heat Sources Placed Near the Bottom on a PCB, International Journal of Mechanical, Aerospace, Industrial, Mechatronic and Manufacturing Engineering., vol.6, (2012) 1446-1453.
  • Habib M. A., Said, S. A. M., and Ayinde T., Characteristics of Natural Convection Heat Transfer in an Array of Discrete Heat Sources, Experimental Heat Transfer, vol.27, (2014) 91–111.
  • Durgam S., Venkateshan S.P., and Sundararajan T., Experimental and Numerical Investigations on Optimal Distribution of Heat Source Array Under Natural and Forced Convection in a Horizontal Channel, International Journal of Thermal Sciences, vol.115, (2017) 125-138.
  • Buonomo B., Manca O., Nardini S., Diana A., Experimental and Numerical Investigation on Natural Convection in Horizontal Channels Partially Filled with Aluminum Foam and Heated from Below, Proceedings of the ASME 2016 Heat Transfer Summer Conference HT2016, Washington, DC, USA,(2016) 1-8.
  • Qu Z., Wang T., Tao W., and Lu T., Experimental study of air natural convection on metallic foam-sintered plate, International Journal of Heat and Fluid Flow, vol:38, (2012) 126–132.
  • Deng, Q.-H., Tang, G.-F., and Li, Y. Ha, M. Y., Interaction between discrete heat sources in horizontal natural convection enclosures, International Journal of Heat and Mass Transfer, 45-26, (2002), 5117-5132.
  • Awasarmol, U. and Pise A. T., Experimental Study of Effect of Angle of Inclination of Fins on Natural Convection Heat Transfer through Permeable Fins, International Conference on Thermal Energy and Environment (2011) 1-6.
  • Kiwan, S.,and Khodier, M., Natural Convection Heat Transfer in an Open-Ended Inclined Channel-Partially Filled with Porous Media, Heat Transfer Engineering, 29-1, (2008), 67–75.
  • Oztop H. F., Natural convection in partially cooled and inclined porous rectangular enclosures, International Journal of Thermal Sciences, 46-2, (2007), 149–156.
  • Saravanan,S., Nayaki Senthil, V. P. M.,and Kandaswamy, P., Natural Convection in a Rectangular Enclosure with an Array of Discrete Heat Sources, Heat Transfer Research,48-5,(2017) 391–399.
  • Dogan, A., Ozbalci O., and Atmaca İ., Experimental Investigation of Natural convection from Porous Blocks in a Cavity, Journal of Porous Media, 19-12, (2016), 1023–1032.
  • De Schampheleire, S., De Jaeger, P., Reynders, R., De Kerpel, K., Ameel, B., T’Joen, C., Huisseune, H., Lecompte, S., De Paepe, M., Experimental study of buoyancy-driven flow in open-cell aluminum foam heat sinks, Appl. Therm. Eng.,59-1-2,(2013), 30–40.
  • Kim, S. Y., Paek, J. W., and Kang, B. H., Thermal performance of aluminum-foam heat sinks by forced air cooling, IEEE Trans. Components PackagingTechnol.,vol.26, (2003), 262–267.
  • Holman, J. P., Analysis of Experimental Data, Experimental Methods for Engineers, 6th ed., McGraw-Hill, Inc, New York, (1994), 49-56.
Cumhuriyet Science Journal-Cover
  • ISSN: 2587-2680
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 2002
  • Yayıncı: SİVAS CUMHURİYET ÜNİVERSİTESİ > FEN FAKÜLTESİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

İtici ve Çekici Etkileşimlerin Basamaklı Yüzeyler Üzerinde Oluşan Basamak Gruplaşmaları Üzerindeki Etkileri

Ahmet Türker TÜZEMEN

Thymbra spicata Esansiyel Yağının Çok İlaç Dirençli Pseudomonas aeruginosa Suşlarına Antibakteriyel ve Antibiyofilm Etkisinin Araştırılması

Uğur TUTAR

Radyasyonun Kahve Çekirdeklerine Etkisinin ESR Tekniği ile İncelenmesi

Emel ECE, M. Özgür SEZER, Ayhan ÖZMEN, Ülkü SAYIN

Bazı Metal İyonlarının Japon Bıldırcın (Coturnix coturnix japonica) Karaciğer Glutatyon Redüktaz Enzimi Aktivitesi Üzerine İnhibisyon Etkilerinin Araştırılması

Mehmet ÇİFTCİ, Ümit Muhammet KOÇYİĞİT, Yusuf TEMEL, Sarkat Salim Mohammed TAHER, Mohammad Ahmad HAMZA, İbrahim Hamdi SHAFEEQ

Ayarlanmış Çift Kuantum kuyusunun Elektrik Alan Altındaki Optik Özellikleri

Esin KASAPOĞLU

Poli(Hidroksietilmetakrilat-Genişletilmiş Perlit) Kompoziti ile Yumurta Akından Lizozimin Tek Basamakta Saflaştırılması

Recep AKKAYA, Birnur AKKAYA

Ticari olarak satılan Türk Sütlerinde Polisiklik Aromatik Hidrokarbon Seviyelerinin Belirlenmesi

Sibel KAÇMAZ

Potansiyel Gıda Ambalajı Uygulamaları İçin Çörekotu Yağı ile Zenginleştirilmiş Kitosan Bazlı Yenilebilir Filmler

Duygu ALTINOK

İrtifa Polygonum cognatum Meissn. Bitkilerindeki Bazı Biyokimyasal Değişiklikleri Tetiklemektedir

Tuğçe KALEFETOĞLU MACAR, Oksal MACAR

Çapraz Bağlı Maleik Anhidrit-Stiren-MetilMetakrilat Terpolimerine Dayalı pH-Duyarlı HidrojellerinHazırlanması ve Karakterizasyonu

Hasan Hüseyin DURMAZUÇAR, Ali BOZTUĞ, Dilek İMREN KOÇ, Saliha Esra BOLSU