Yüzeyle aynı hizada monte edilmiş ayrık ısı kaynakları üzerinden olan akışta eşlenik ısı transferinin hesaplamalı olarak araştırılması

Yüzeyle aynı hizada monte edilmiş ayrık ısı kaynakları olarak simule edilen devre kartı üzerinden zorlanmış taşımınla olan ısı transferi hesaplamalı olarak araştırılmıştır. Devre kartı ısı iletim katsayısının akışkan ısı-iletim katsayısına oranları 1.37, 24.9 ve 164 dür. İletimle olan ısı transferinin ve özellik değişiminin yanısıra kanal girişindeki türbülans şiddetinin de (yüzde 1.2, 6.9 ve 13) ısı transferi karakteristikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Reynolds sayısı dikdörtgen kanal hidrolik çapına göre belirlenmiş ve analizler karşılaştırma maksadıyla Re=4800 için yapılmıştır. Hava akışı daimi, iki-boyutlu ve türbülanslı akış olarak kabul edilmiş olup korunum denklemleri ANSYS-FLOTRAN kodu kullanılarak Galerkin sonlu elemanlar metoduyla çözülmüştür. Türbülans modeli olarak standart $k-\epsilon$ modeli kullanılmıştır. Sonuçlar literatürdeki deneysel sonuçlarla karşılaştırılarak ısı iletiminin, özellik değişiminin ve türbülans şiddetinin zorlanmış taşınım üzerine olan etkileri kalitatif olarak değerlendirilmiştir.

Computational investigation of conjugate heat transfer in flow over flush-mounted discrete heat sources

In this study, forced convection heat transfer in flow over printed circuit board which is simulated as flush-mounted discrete heat sources is investigated computationally. The ratios of substrate-to-air conductivity are 1.37, 24.9, and 6320. In addition to conjugate effect and variable property effect, free-stream turbulence intensity (1.2, 6.9, and 13 %) effects on heat transfer are also investigated. Reynolds number is based on channel hydraulic diameter and analyses are performed at Re=4800 for comparison purpose. Conservation equations for steady, two-dimensional, and turbulent flow are solved by using ANSYS-FLOTRAN Galerkin finite element code. Standart $k-\epsilon$ turbulence model are used. The effects of conjugate heat transfer, property variation, and free stream turbulence intensity on the forced convection are discussed qualitatively by comparing experimental results in literature.

Kaynak Göster