Mikrokanallı Isı Alıcıda SiO 2 -Su Nanoakışkanının Karma Taşınım Özelliklerinin Deneysel Olarak İncelenmesi

Abstract

Mikro üretim teknolojilerindeki gelişmeler fonksiyonelliği arttırılmış daha küçük cihaz ve sistemlerinüretimine olanak sağlamıştır. Günden güne minyatürleşen ve daha karmaşık hale gelen elektronik sistemlerdeyeterli soğutma yüzeyinin olmaması cihazların çalışması sırasında açığa çıkan ısının geleneksel ısıl yönetimmetodlarıyla sistemden uzaklaştırılmasını imkansız hale getirmiştir. Bu durum, araştırmacıları etkin ısıtransfer artırımı sağlamak için farklı metodlar geliştirmeye zorlamıştır. Temel soğutucu akışkan içerisine nanobüyüklükteki parçacıkların süspanse edilmesiyle elde edilen nanoakışkan kullanımı bu konuda çalışanaraştırmacıların ilgisini çekmiştir. Bu deneysel çalışmada, farklı kanal genişliğine (400μm ve 500μm) sahipdikdörtgen kesitli mikrokanallar kullanılarak oluşturulan çoklu mikrokanallı ısı alıcıların ısı transferkaraktersitikleri sunulmuştur. Soğutucu akışkan olarak saf su ve %1 hacimsel konsantrasyona sahip SiO 2 -safsu nanoakışkanı kullanılmıştır. Nanoakışkanların sentezlenmesinde 10nm boyutundaki SiO 2 nanopartiküllerikullanılmıştır ve iki adım metodu uygulanmıştır. Deneyler sabit yüzey ısı akısı sınır şartında gerçekleştirilmişolup taşınım mekanizmasında karma taşınım etkilerini inceleyebilmek için Reynolds sayısı 20-110 aralığındatutulmuştur. Deneysel verilere göre, %1 hacimsel oranda nanoakışkan kullanımı saf suya göre Nusselt sayısını400 μm genişliliğinde mikrokanallara sahip ısı alıcıda %22 arttırırken bu değer 500 μm’lik genişliktekimikrokanallı ısı alıcıda %16 olarak hesaplanmıştır.