Kapalı hacim ı̇çerisı̇ndekı̇ bir elektronı̇k kartın hesaplamalı akışkanlar dinamiği, ı̇letim-tabanlı sonlu elemanlar ve deneysel yöntemlerle parametrı̇k olarak termal açıdan ı̇ncelenmesi

Authors : Yener Usul, Şenol Başkaya, Tamer Çalışır, Bülent Acar

Pages : 2757-2771

Doi:10.17341/gazimmfd.1658873

View : 65 | Download : 73

Publication Date : 2025-12-31

Article Type : Research Paper

Abstract :Elektronik elemanlar; otomotiv, havacılık, bilişim, ev eşyaları, sağlık vb. gibi endüstrinin birçok alanında yoğun olarak kullanılmaktadır. Sistemlerin güvenilirliği elektronik ünitelerin güvenilirliğine doğrudan bağlı olduğu için elektronik elemanların ısıl yönetimi zorunludur. Bir elektronik sistemin ısıl davranışını incelemek için bazı yaygın yöntemler mevcuttur. Bunlardan biri, en yaygın ve uygun prosedür izlendiği takdirde en güvenilir yöntem olan deneysel yöntemdir. Diğer bir yöntem ise Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) analizidir. Bir diğer sayısal yöntem ise iletim-tabanlı Sonlu Elemanlar Yöntemidir (SEY). Bu çalışmada, üzerinde iki adet ısı yayan komponentin bulunduğu bir elektronik kartın kapalı bir hacim içerisinde doğal taşınım altında zamana bağımlı ısıl davranışı farklı sınır koşulları altında HAD, iletim-tabanlı SEY ve deneysel yöntemler kullanılarak incelenmiştir. Öncelikle iki farklı sınır koşulu için deneyler gerçekleştirilmiştir. Deney sonuçları kullanılarak HAD ve iletim-tabanlı SEY analiz modelleri doğrulanmıştır. Daha sonra, beş farklı senaryo için HAD ve iletim-tabanlı SEY analizleri gerçekleştirilmiştir. HAD analizlerinin sonuçları, elektronik kart ve komponentler üzerinde seçilen noktaların zamana bağımlı sıcaklık değişimi, sıcaklık ve basıncın kontur grafikleri ve farklı anlar için farklı kesitlerde kapalı hacim içindeki havanın hız dağılımı olarak sunulmuştur. Seçilen noktalar için HAD ve iletim-tabanlı SEY analizlerinden elde edilen zamana bağımlı sıcaklık değişimleri karşılaştırılmıştır. Sonuçlar arasındaki farklar yaklaşık 70-100°C sıcaklık mertebesi için %10\\\'dan düşük kalmaktadır.
Keywords : Elektronik kartlar, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD), iletim-tabanlı Sonlu Elemanlar Yöntemi (SEY), termal yönetim, deney

ORIGINAL ARTICLE URL