Piezo-elektrik konsol fan çalışma karakteristiklerinin belirlenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Ana Bilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ÖZGÜN ALKIM BOZ
Danışman: MUSTAFA SERHAN KÜÇÜKA
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmada, yüzeyleri sabit sıcaklıkta tutulan düşey bir kanal içerisine yerleştirilen piezoelektrik fan etkisi ile kanal yüzeylerinde gerçekleşen ısı transferi sayısal olarak incelenmiştir. Kullanılan piezoelektrik fan, bir ucu sabit ve diğer ucu belirli bir genlik ve frekansta salınım gerçekleştiren konsol fandır. Fanın çalışma genliği değiştirilmiş ve kanal içindeki basınç salınımları ve çevrintilerin değişimleri incelenmiştir. Sayısal çalışmalar COMSOL Multiphysics programında 2 boyutlu model kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Piezofanın hareketi Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) metodu kullanılan otomatik ağ yapısı kullanılarak tanımlanmıştır. Hareketli ara yüzeyde akışkan–katı ara yüzey etkileşimi tanımlanmış ve çözüm için sonlu elemanlar yöntemi kullanılmıştır. Piezoelektrik fan 4 farklı genlik ve 3 farklı frekansta çalıştırılarak, ısı transferi ve akış doğal taşınımlı kanal durumu ile karşılaştırılmıştır. Piezoelektrik fan kullanılması durumunda, fanın hareketi yüksek hızlara sahip çevrintiler oluşturmakta ve bu çevrintiler duvar yüzeylerine itilerek ısı transferine olumlu yönde etki etmektedir. Kanal içerisindeki ortalama ısı transfer katsayısı ve Nusselt sayıları her bir durum için hesaplanarak fan salınımının etkileri değerlendirilmiştir. Piezoelektrik fanın 12 mm genlik ve 20 hertz frekansta çalıştırılması durumunda, ısı taşınım katsayısında doğal taşınıma göre yüzde 269'lık bir artış olmuştur. Öte yandan, piezofan uzunluğunun artmasının hava akışını engelleyerek ısı transferinde olumsuz etki yaptığı görülmüştür.