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

Abstract

In this present study, free convection from an in-line 5x1 array of aluminum foam heat sinks which were placed on the bottom wall of the inclined rectangular channel 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 and exposed to uniform heat flux. Aluminum foam materials with three different pore densities (10, 20 and 40 PPI) were used in experiments. Air was used as coolant fluid (Pr =0.7). The experiments were made for Rayleigh Number range from 2.03 x10 7 to 1.33 x10 8 and the channel inclination angles were varied from 0° to 90°. Moreover, the heat transfer results from the aluminum foam heat sinks were also compared to the results obtained for foam-free (without foam) surfaces. The results showed that both the channel inclination angle and the usage of foam heat sinks are significant influences on heat transfer results.Özet. 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 x10 7 ila 1.33 x10 8 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.Anahtar Kelimeler: Serbest taşınım, köpük ısı alıcı, elektronik soğutma, eğimli kanal.

Numerical investigation of heat transfer from heat sources placed in a horizontal rectangular channel

“…The heat transfer results obtained for the empty surface and the foamed surface were compared and it is seen that with the use of aluminum foam heat sinks increases the heat transfer rate between approximately 36% and 70%. Doğan and Ozbalcı [10] have experimentally investigated the natural convection heat transfer from porous materials mounted in an inclined rectangular duct. The experiments were made for different Rayleigh Number range from 2.03 x10 7 to 1.33 x10 8 and the channel inclination angles were varied from 0° to 90°.…”