İyonik rüzgarla elektronik ekipmanların soğutulması

Abstract

Günümüzde elektronik ekipmanlar daha küçük, daha hızlı iken aynı zamanda daha komplike bir hale gelmişken bu ekipmanların ısı kontrolü çok daha önemli bir hale gelmiştir. Elektronik ekipmanların soğutulmasında kullanılan yöntemleri, kullanılan akışkanın hareket ettirilmesindeki yönteme göre sınıflandırılabilir. Bu yöntemlerden birisi de elektrohidrodinamik akış yöntemi olup iyonize olmuş molekülerin elektrik alanı ile çevresindeki akışkan arasındaki etkileşimiyle gerçekleşir.Bu çalışmanın temel amacı farklı geometrik oranlarına sahip kapalı bir kanalda havanın elektrik corona deşarjı yoluyla elektrohidrodinamik akışının sağlanmasıdır. Sayısal çalışma, kanalın geometrik oranının, Rayleigh sayısının, ısıtıcı soğutucu uzunluklarının, gerilim farkının ve point-ground elektronları arasındaki mesafenin geniş bir aralığı için gerçekleştirilmiştir. Yönetici denklemler sonlu farklar yöntemi kullanılarak çözülmüştür. Sonuçlar sabit akım çizgileri, eş sıcaklık eğrileri ve gerilimi dağılımı olarak görselleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar ışığında ısı transferine akışkan hareketinin kanalın geometrik oranı ile elektrotlar arasındaki mesafenin etkisinin olduğu görülmüştür.

Electronic equipment becomes faster, smaller and more complex and their thermal management becomes more important. Efficiently cooling methods for the electronic equipment can be classified by the fluid flow method. Electrohyrdrodynamics (EHD) method is one of the mand contains motions of ionized particles or molecules and their in teractions with electric fields and the surrounding fluid.One of the main objectives of the present study was to develop an electrohydrodynamic (EHD) flow in air produced by the electric corona discharge in the cavity with different aspectratios. The numerical results included a variety of cavity aspect ratio, Rayleigh Number, heater-cooler lenghts, potential voltages and distance between point and ground electrode. Governing equations are solved using finite difference method. Results are plotted as streamlines, isotherms and voltage distribution. The numerical results reveal that flow and heat transfer enhancement sare significantly dependent on aspect ratio and distance between point and ground electrode.