Askerî Sistemlerin Yüksek Sıcaklıklara Çıkan Devre Elemanlarının Etkin Olarak Soğutulması

Authors : Tolga DEMİRCAN, Erdem ÖZDEMİR

Pages : 27-54

Doi:10.17134/khosbd.561191

View : 17 | Download : 8

Publication Date : 2019-05-07

Article Type : Research Paper

Abstract :Birçok askerî sistem ve silahlar elektronik ekipmanlar içermektedir. Bu ekipmanlar çalışmaları sırasında yüksek sıcaklıklara çıkabilmektedir. Bu durum, eğer bu ekipmanlar güvenli çalışma sıcaklıklarına soğutulmaz ise, içerdikleri elektronik devre elemanlarının yanmasına ve tüm askerî sistemin çalışamamasına sebep olabilmektedir. Bundan dolayı, bu çalışmada askerî bir sistemin içerdiği elektronik devre elemanlarının daha etkin bir şekilde soğutulması ele alınmıştır. Bu amaçla, devre elemanlarını temsil eden bir blok şeklinde cismin, askerî sistemlerin ana kartlarının bulunduğu hacmi temsil eden bir kanal hacmi içerisine yerleştirildiği düşünülmüştür. Yüksek sıcaklıklara çıkan bu bloğun, çapraz ve jet akışın birlikte kullanımı ile etkin olarak soğutulduğu varsayılmıştır. Bu amaçla, kanal girişinde sabit hızda bir hava girişi yapılarak, çapraz akış şartları sağlanmıştır. Kanal üst yüzeyinde bulunan bir delikten ise, yine sabit hızda hava girişi yapılmak suretiyle çarpan jet akış koşulları sağlanmıştır. Analizler, çapraz akışın hava giriş koşulları baz alınarak hesaplanan Reynolds sayısının 500, 1000, 1500 ve 2000 değerleri için laminer olarak yapılmıştır. Bu Reynolds sayılarında, jet giriş hava hızının, çapraz akış giriş hava hızına oranı  insert ignore into journalissuearticles values(V j /U k ); değiştirilerek simülasyonlar tekrarlanmıştır. Sonuç olarak, Reynolds sayısının artışı ile blok yüzeyinden gerçekleşen ısı transferinin arttığı belirlenmiştir. V j /U k oranının artması ile ise ikincil jet akışın genel akış yapısı üzerindeki etkisi artmaktadır. V j /U k oranı arttıkça, akışkan blok yüzeylerine doğru baskılanmakta ve blok yüzeylerinde oluşan hız ve ısıl sınır tabakalarının bozulmasına sebep olmaktadır. Bundan dolayı, V j /U k oranının artması ile blok yüzeylerinden gerçekleşen ısı transferinin arttığı gözlemlenmiştir.
Keywords : Askerî Cihazlar, Elektronik Soğutma, Çapraz Akış, Laminer Akış, Isı Transferi, Duyulur Isı