Kare Kanatçıklı Isı Alıcıda Elektrosprey Soğutma ile Isı Transfer Karakteristiklerinin Belirlenmesi

Abdüssamed Kabakuş; Kenan Yakut

doi:10.31466/kfbd.1251118

EN TR

Kare Kanatçıklı Isı Alıcıda Elektrosprey Soğutma ile Isı Transfer Karakteristiklerinin Belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada literatüründe hakkında oldukça sınırlı çalışma olan elektrosprey soğutmada, elektrik geriliminin, soğutucu akışkan debisinin ve nozul çapının ısı alıcı üzerindeki ısı transfer performansına etkileri araştırılmıştır. Deneyler 20 mm ısı alıcı-nozul arası mesafede ve 1,88-2,02-2,19-2,4-2,59-2,75-2,99-3,2 kW/m2 ısı akılarında gerçekleştirilmiştir. Soğutucu akışkan olarak etanol kullanılmıştır. 3,4-4,4-5,4 kV gerilimlerde, 0,1-0,2-0,3 ml/dk akışkan debilerinde ve 20-25-30 G nozul çaplarında deneyler yapılmıştır. Sonuç olarak nozul çapının azalması, soğutucu akışkan debisinin ve elektrik geriliminin artmasıyla ısı alıcı üzerinden gerçekleşen ısı transferinin arttığı belirlenmiştir. Herbir değişken parametre için farklı elektrosprey modu gözlemlenmiş, multi jet modunda etkili soğutma elde edilmiştir.

Keywords

Elektrosprey soğutma, ısı transferi, Weber Sayısı, Elektrik Weber Sayısı, Isı Alıcı

Supporting Institution

Atatürk Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi

Project Number

FBA-2018-6965

Thanks

Desteklerinden dolayı Atatürk Üniversitesi BAP Koordinatörlüğüne teşekkür ederiz

References

Badıllı, U., Tarımcı, N. (2009). Elektrosprey püskürtme yöntemi ve nanoteknolojideki uygulamaları. Ankara Eczacılık Fakültesi Dergisi, 38, 117-135.
Boston, L., Huang, P., Chiarot, P. (2022). Effect of nozzle orientation on electrospray cooling. Applied Thermal Engineering, (210), 118360. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2022.118360
Cloupeau M., Prunet-Foch B. (1994). Electrohydrodynamic spraying functioning modes: a critical review. Journal of Aerosol Science, 25 (6), 1021–1036. https://doi.org/10.1016/0021-8502(94)90199-6
Deng, W., Gomez, A. (2011). Electrospray Cooling for Microelectronics. International Journal of Heat and Mass Transfer, 54, 2270-2275. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2011.02.038
Eow, J. S., Ghadiri, M., Sharif, A. (2001). Deformation and break-up of aqueous drops in dielectric liquids in high electric fields. Journal of Electrostatics, (51-52), 463-469. https://doi.org/10.1016/S0304-3886(01)00035-3
Gibbons, M.J., Robinson, A.J. (2017). Heat transfer characteristics of single cone-jet electrosprays. International Journal of Heat and Mass Transfer, (113), 70-83.
Jaworek, A., Krupa, A. (1999). Classification of the modes of EHD spraying, Journal of Aerosol Science. 30 (7), 873–893. https://doi.org/10.1016/S0021-8502(98)00787-3
Kabakuş, A. (2021). Isı alıcılarda elektrosprey soğutma analizi. Doktora Tezi, Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum, Türkiye.
Karakaya, M. C. (2012). Elektrosprey enjeksiyon sistemi tasarımı ve karakterizasyonu. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, Türkiye.
Kim, Y., Jung, S., Kim, S., Choi, S.T., Kim, M., Lee, H. (2020). Heat transfer performance of water-based electrospray cooling. International Communications in Heat and Mass Transfer, (118), 104861. https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2020.104861

Kline, S.J., McClintock, F.A. (1953). Describing uncertainties in single-sample experiments. Mechanical Engineering, (75), 3-8.
Manay, E. (2018). Çoklu Mikrokanallarda Ferroakışkanların Isı Transferi ve Basınç Düşümü Karakteristiklerinin Deneysel İncelenmesi. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 8(4), 247-258. DOI: 10.21597/jist.398234
Özakın, A. N., Kabakuş, A. (2022). Düzlem yüzey ısı alıcılarda tekli ve çoklu hava jetinin ısı ve akış karakteristiklerine etkisinin sayısal analizi. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 12 (3) , 839-847 . DOI: 10.17714/gumusfenbil.1020711
URL-1: https://www.interlab.com.tr/assets/upload/services/document/920-026-ethanol-absolute64-17-5-en-r-2-pdf24062022094202.pdf, (Erişim tarihi: 10.02.2023)
Wang, H., Mamishev, A.V. (2012). Heat transfer correlation models for electrospray evaporative cooling chambers of different geometry types. Applied Thermal Enginnering, (40), 91-101. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2012.01.061
Xu, H., Wang, J., Li, B., Yu, K., Wang, H., Tian, J., Li, B. (2022). Electrospray characteristics and cooling performance of dielectric fluid HFE-7100. Energy, (259), 125072. https://doi.org/10.1016/j.energy.2022.125072
Xu, H., Wang, J., Li, B., Yu, K., Tian, J., Wang, D., Zhang, W. (2021). Effect of spray modes on electrospray cooling heat transfer of ethanol, Applied Thermal Engineering, (189), 116757. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2021.116757
Yakut, R., Yakut, K., Sabolsky, E., Kuhlman, J. (2021). Experimental determination of cooling and spray characteristics of the water electrospray. International Communications in Heat and Mass Transfer, (120), 105046. https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2020.105046
Yakut, R., Yakut, K., Sabolsky, E., Kuhlman, J. (2021). Determination of heat transfer and spray performances of isopropyl alcohol electrospray. Sensors and Actuators A: Physical, 332(1), 113135. https://doi.org/10.1016/j.sna.2021.113135
Yakut, K., Kabakuş, A., Yeşildal, F., Karabey, A., Kanal akışında optimize edilmiş ısı alıcıların çarpan jetle ısı transferi ve akış karakteristikleri analizi, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 31(1), 43-55.
Yeşildal, F. (2014). Sprey soğutmada ısı ve akış karakteristiklerinin belirlenmesi. Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum, Türkiye.
Yeşildal, F., Özakın, A. N., Yakut, K. (2022). Optimization of operational parameters for a photovoltaic panel cooled by spray cooling. Engineering Science and Technology, an International Journal, 100983. https://doi.org/10.1016/j.jestch.2021.04.002
Zhao, Z., Peles, Y., Jensen, M. K. (2013). Water jet impingement boiling from structured-porous surfaces. International Journal of Heat and Mass Transfer, 63, 445-453. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2013.03.085
Zhong, X., Yi, R., Holliday, A.E., Chen, D.D. (2009). Field distribution in an electrospray ionization source determined by finite element method. Rapid Communications In Mass Spectrometry, (23), 689-697. DOI: 10.1002/rcm.3914

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Mechanical Engineering

Journal Section

Research Article

Authors

Abdüssamed Kabakuş ^*
0000-0002-3049-9493
Türkiye

Kenan Yakut
0000-0001-7822-2445
Türkiye

Publication Date

September 15, 2023

Submission Date

February 14, 2023

Acceptance Date

August 6, 2023

Published in Issue

Year 2023 Volume: 13 Number: 3

DOI

https://doi.org/10.31466/kfbd.1251118

IZ

https://izlik.org/JA49BE89XA

APA

Kabakuş, A., & Yakut, K. (2023). Kare Kanatçıklı Isı Alıcıda Elektrosprey Soğutma ile Isı Transfer Karakteristiklerinin Belirlenmesi. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, 13(3), 843-857. https://doi.org/10.31466/kfbd.1251118

AMA

1.Kabakuş A, Yakut K. Kare Kanatçıklı Isı Alıcıda Elektrosprey Soğutma ile Isı Transfer Karakteristiklerinin Belirlenmesi. KFBD. 2023;13(3):843-857. doi:10.31466/kfbd.1251118

Chicago

Kabakuş, Abdüssamed, and Kenan Yakut. 2023. “Kare Kanatçıklı Isı Alıcıda Elektrosprey Soğutma Ile Isı Transfer Karakteristiklerinin Belirlenmesi”. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 13 (3): 843-57. https://doi.org/10.31466/kfbd.1251118.

EndNote

Kabakuş A, Yakut K (September 1, 2023) Kare Kanatçıklı Isı Alıcıda Elektrosprey Soğutma ile Isı Transfer Karakteristiklerinin Belirlenmesi. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 13 3 843–857.

IEEE

[1]A. Kabakuş and K. Yakut, “Kare Kanatçıklı Isı Alıcıda Elektrosprey Soğutma ile Isı Transfer Karakteristiklerinin Belirlenmesi”, KFBD, vol. 13, no. 3, pp. 843–857, Sept. 2023, doi: 10.31466/kfbd.1251118.

ISNAD

Kabakuş, Abdüssamed - Yakut, Kenan. “Kare Kanatçıklı Isı Alıcıda Elektrosprey Soğutma Ile Isı Transfer Karakteristiklerinin Belirlenmesi”. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 13/3 (September 1, 2023): 843-857. https://doi.org/10.31466/kfbd.1251118.

JAMA

1.Kabakuş A, Yakut K. Kare Kanatçıklı Isı Alıcıda Elektrosprey Soğutma ile Isı Transfer Karakteristiklerinin Belirlenmesi. KFBD. 2023;13:843–857.

MLA

Kabakuş, Abdüssamed, and Kenan Yakut. “Kare Kanatçıklı Isı Alıcıda Elektrosprey Soğutma Ile Isı Transfer Karakteristiklerinin Belirlenmesi”. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, vol. 13, no. 3, Sept. 2023, pp. 843-57, doi:10.31466/kfbd.1251118.

Vancouver

1.Abdüssamed Kabakuş, Kenan Yakut. Kare Kanatçıklı Isı Alıcıda Elektrosprey Soğutma ile Isı Transfer Karakteristiklerinin Belirlenmesi. KFBD. 2023 Sep. 1;13(3):843-57. doi:10.31466/kfbd.1251118

The published articles in The Black Sea Journal of Sciences are licensed under Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International

Kare Kanatçıklı Isı Alıcıda Elektrosprey Soğutma ile Isı Transfer Karakteristiklerinin Belirlenmesi

Determination of Heat Transfer Characteristics with Electrospray Cooling in a Square Fin Heat Sink

Abstract

Keywords

Kare Kanatçıklı Isı Alıcıda Elektrosprey Soğutma ile Isı Transfer Karakteristiklerinin Belirlenmesi

Abstract

Keywords

Supporting Institution

Project Number

Thanks

References

Details

Primary Language

Subjects

Journal Section

Authors

Publication Date

Submission Date

Acceptance Date

Published in Issue

DOI

IZ

Cite