Geometrical optimization of heat sinks with square, cylindrical and plate fins for heat transfer increase is numerically analyzed in transition regime external flow. The relations between the thermal characteristics of fins and boundary conditions such as free-stream velocity are investigated. Experimental studies are performed by using manufacturable fins to validate the numerical model. Heat transfer correlations are derived in order to determine average heat transfer coefficients over a certain range of both Reynolds number and non-dimensional geometric parameters like spanwise and streamwise spacings. Confidence level of the experimental work is demonstrated by uncertainty analysis. Cylindrical fins are observed to be approximately 4.5% superior to ones with square and plate profiles in terms of maximum base plate temperature.
CFD external flow fin heat sink transition regime heat transfer correlation
Kare, silindir ve plaka kanatçıklı ısı kuyularının ısı transferi artışına yönelik geometrik en iyileştirilmeleri geçiş rejimindeki dış akışta sayısal olarak incelenmiştir. Serbest akış hızı gibi sınır koşulları ile kanatçık termal karakterizasyonu arasındaki ilişkiler araştırılmıştır. Sayısal modeli doğrulamak için üretilebilir kanatçıklar kullanılarak deneysel çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Ortalama ısı transfer katsayısını belirlemek üzere, hem belirli bir Reynolds sayısı hem de akış yönü ile akışa dik doğrultudaki boyutsuz geometrik parametrelerin aralığı dikkate alınarak ısı transferi korelasyonları elde edilmiştir. Deneysel çalışmanın güvenilirliği belirsizlik analizi ile gösterilmiştir. Taban plakası en yüksek sıcaklığının, silindir kanatçıklı ısı kuyusunda diğerlerine göre yaklaşık %4.5 oranında daha düşük çıktığı gözlemlenmiştir.
HAD Dış Akış Kanatçık Isı Kuyusu Geçiş Rejimi Isı Transfer Korelasyonu
Birincil Dil | İngilizce |
---|---|
Konular | Makine Mühendisliği |
Bölüm | Araştırma Makalesi |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 31 Ekim 2019 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2019 Cilt: 39 Sayı: 2 |