Metanol–Su Karışımlarının Elektrosprey Soğutma ile Optimum Çalışma Koşullarının Taguchi Metoduyla Belirlenmesi

Authors : Fatin Sönmez, Ahmet Öztürk

Pages : 916-924

Doi:10.53501/rteufemud.1827788

View : 39 | Download : 73

Publication Date : 2025-12-31

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada, düz plaka bir ısı alıcı üzerinde elektrosprey soğutma sisteminin ısıl performansı, Taguchi deney tasarımı kullanılarak optimize edilmiştir. Deneyler, 4 kW/m² sabit ısı akısı altında, 50×50×4 mm boyutlarında alüminyum ısı alıcı, 25G paslanmaz çelik nozul ve 30 mm sabit nozul–ısı alıcı mesafesi ile gerçekleştirilmiştir. Çalışmada soğutucu akışkan olarak %100 metanol, %90 metanol–%10 su ve %80 metanol–%20 su karışımları; debi olarak 20, 30 ve 40 ml/h; gerilim olarak ise 7, 10 ve 13 kV seviyeleri kullanılmıştır. L9(3^3) ortogonal dizisine göre oluşturulan Taguchi planı kapsamında elde edilen ΔT değerleri üzerinden regresyon ve varyans analizleri yapılmıştır. Sonuçlar, toplam varyansın %95,03’ünün model tarafından açıklandığını ve en etkili parametrelerin sırasıyla debi (%53,45 katkı) ve akışkan türü (%33,21 katkı) olduğunu göstermiştir; gerilimin katkısı ise %8,38 ile daha sınırlı kalmıştır. Sinyal/gürültü oranı analizine göre optimum çalışma koşulları %80 metanol–%20 su karışımı, 40 ml/h debi ve 13 kV gerilim olarak belirlenmiştir. Bu koşullarda elde edilen ΔT=12,54 °C ve h=318,98 W/m²K değerleri, elektrosprey soğutmanın yüksek ısıl performans sağladığını ortaya koymaktadır. Bulgular, debi ve akışkan bileşiminin elektrosprey soğutma tasarımında kritik rol oynadığını, gerilimin ise bu parametrelerle etkileşimli ikincil bir etkiye sahip olduğunu göstermektedir.
Keywords : Elektrosprey soğutma, Isı alıcı, Taguchi yöntemi, Metanol–su karışımı, Isı taşınım katsayısı

ORIGINAL ARTICLE URL