Isı iletiminde yüzey etkisi

IsiTransferYuzeyEtkisiBilgisayar chip’lerinden güç santrallerine kadar her alanda yüzey dokusunun analizi ile ısı transfer özelliği arttırılabilir.

Soğutma sistemlerinde faz değiştiren sıvıların kullanılması (örneğin yüzeyde kaynayan su gibi) gelişmekte olan pek çok teknolojide önemli bir rol oynayabilir. Ancak bu sistemlerin çalışma şekilleri ve ne tip yüzeylerin ısı transferini arttırdığı cevaplanamayan sorular olarak kalmıştı.

MIT’de araştırmacılar, yüzeyin mikro boyutta pürüzlendirilmesiyle ısı transferinin ciddi boyutta arttığını ortaya koydular. Çalışma, yüksek lisans öğrencisi Kuang-Han Chu, postdoc Ryan Enright ve Evelyn Wang tarafından Temmuz 2012 içinde Journal of Applied Physics Letters’da basıldı.

Soğutma pek çok alanda problem teşkil edebiliyor. Özellikle de elektronikte. Wang’ın açıklamasına göre” soğutma amacıyla faz değişim sıvılarının kullanılması onlarca yıldır bir araştırma konusu”. Ancak farklı maddelerin ne şekilde ısı transfer ettikleri ve yüzey kalitesinin bu konuya etkisi çok iyi anlaşılamamıştı. Faz değişim sürecinin komplike olmasından dolayı ancak mikro teknoloji ve nano teknolojideki gelişmelerden sonra bu süreci amaca uygun kullanabiliyoruz.    

Yüzeydeki pürüzlendirme kılcal etki yaratıyor. Buhar kabarcıkları ısı transfer edilecek yüzeyde bir çizgi üstünde tutuluyor ve soğutma sürecini zayıflatan buhar katmanının oluşmasını geciktiriyor.   Araştırmada soğutma sıvısı olarak su kullanılmış, ancak bu teknik, başka soğutma sıvıları üzerinde de uygulanabilir.

Test amacıyla araştırmacılar posta pulu boyutunda yüzey pürüzlülükleri değişen silikon plakalar hazırlamışlar. Karşılaştırma amacıyla da tamamen düzgün yüzeyli plakalar kullanmışlar. Yüzey pürüzlülük ölçümü için yüzey alanının sıvı ile temas eden kısmının oranı kullanılmış.  Sonuç olarak elde edilen, pürüzlülüğün arttırılması ile ısı trasnsferi kabiliyetinin oransal olarak artışı. Deneyesel çalışmaya ek olarak araştırma ekibi, elde edien sonuçlara tam olarak uyan bir analitik model de geliştirmiş. Gerektiğinde özel uygulamalarda bu model kullanılarak yüzey optimizasyonu yapmak mümkün. 

Daha önce bu konudaki çalışmalarda yüzeyde nano boyutta yapılar oluşturulmuştu ve bu da çok daha komplike bir süreçti. Aynı sonuçlar, bu testlerde çok hafif bir yüzey pürüzlendirmesi ile sağlanmış. Wang’ın söylediği ısı transferinin, yüzeyin pürüzlülük oranının bir fonksiyonu olduğu. Bunun temelinde ise soğutma sürecine yardım eden buhar kabarcıklarına etki eden yüzey gerilimi, momentum ve kaldırma kuvveti gibi farklı kuvvetler var.  

Bu gelişmeyi en çabuk uygulamaya geçirecek yüksek performanslı elektronik cihazlar ve konsantre güneş enerjisi sistemleri olacak gibi gözükse de aynı prensipler, güç santralında kullanılan buhar kazanlarına desalinasyon tesislerine ya da nükleer reaktörlere uygulanabilir. 




Share
Powered by Bullraider.com
   

Twitter'da takip et  

   

Aylık Bülten  

Teknik Bülten

Ayın konusu ile ilgili, makale, bağlantı, yorum, reklam, tanıtım. Yayınlansın dediğiniz ne varsa gönderin. Tecrübe ve katkılarınız bizi memnun eder.  

Telemetri

Bugün uzaktaki makina ve ekipmanlarınızla konuştunuz mu?

Onları dinleyin! Söyleyecekleri şeyler önemli olabilir.

Makinaların genelde söyleyecekleri çok şey vardır ama gerekli ses ve görüntü ekipmanları ile donatılmamıştır. Telemetrik sistemleri kullanarak onları dinleyebilir, ölçülebilir her şey hakkında bilgi alabilirsiniz.

Telemetri deyince tam neyi kastediyoruz?  Devamını oku...

Veri Güvenliği

Kablolu sistemler kapalı alanda çalıştıkları için veri güvenliği açısından daha üstün gözükmelerine rağmen, gerçek tam da böyle değildir. GSM/GPRS ağı üzerinde çalışan telemetrik modüller Devamını oku...

RF Sistemler

Radyo dalgaları uzayda hareket eden ve pek çok iletişim sisteminin temelini oluşturan elektromanyetik dalgalardır. Değişen frekansları ile radyo yayınlarının yanı sıra kablosuz cihazlarda, telefon, televizyon, radar, navigasyon ve telemetrik sistemlerde kullanılmıştır.

Radyo dalgalarında frekans belirleyici özelliktir. Kısa dalgaların

Devamını oku...

Telemetrik Takip Uygulama Örnekleri

Asagıdaki uygulama örnekleri TURA Teknoloji Danışmanlık'ın gönderdiği uygulama örneklerinden seçilmiştir. Detaylar için www.turaconsulting.com 

Uzaktan Tank İzleme Sistemleri

Her geçen gün firmaların LNG (sıvılaştırılmış doğal gaz) depolama tanklarını İzleme taleplerinde artış olmaktadır. Bu tankların çoğu ya erişimi uzak bir yerde ya da şehir dışında bulunmaktadır. Bazı yerlerde ise bulunan tank sayısı birden fazla olabilmektedir.

Telemetri modülleri, Devamını oku...

   
Real-time visitors monitor and live stats
© MUHENDIX.Com 2012, Tum hakları saklıdır.