EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF CONVECTION HEAT TRANSFER FROM
ALUMINUM FOAM HEAT SINKS
Journal Name:
- Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi
Keywords (Original Language):
Author Name | University of Author | Faculty of Author |
---|---|---|
Abstract (2. Language):
In the present study, convection heat transfer from arrays of heat sources extended by 10 PPI (Pore Per Inch) opencell
aluminum foam heat sinks inside a horizontal channel has been investigated experimentally. Air was used as
the working fluid. Aluminum foams have been placed on discrete copper blocks in a rectangular channel in order to
investigate the effect of aluminum foams on electronic equipments performance. The lower surface of the channel
was equipped with 8x2 array of aluminum foam heat sinks subjected to uniform heat flux. Sidewalls, the lower and
upper walls were insulated. The experimental study was made for Reynolds numbers 531≤ReDh≤4486 (for laminar
and turbulent flow), modified Grashof numbers Gr*
Dh=4,2x107 to 2,7x108 and Richardson numbers Ri=0,008 to 1,5.
From the experimental measurements, distributions of Nusselt number were calculated for different Reynolds and
Grashof numbers. It is found that heat transfer rate is substantially increased by employing aluminum foam heat
sinks with low pore density due to relatively intense air through the aluminum foam heat sinks. As a result of
comparisons, using of 10 PPI aluminum foam heat sinks increases the heat transfer rate in the channel between
approximately 36% and 70% compared to the rate obtained without the foam heat sinks in a channel.
Bookmark/Search this post with
Abstract (Original Language):
Bu çalışmada, yüzeyleri 10 PPI (Inch Başına Gözenek) lık alüminyum köpük ısı alıcılarla genişletilmiş ısı
kaynakları bulunan yatay bir kanalda taşınımla gerçekleşen ısı transferi deneysel olarak incelenmiştir. Çalışma
akışkanı olarak hava kullanılmıştır. Elektronik eleman performansına etkilerini araştırmak için alüminyum
köpük ısı alıcılar dikdörtgen kesitli kanal içerisinde bulunan bakır ısıtıcılar üzerine ayrık formda yerleştirilmiştir.
Kanalın alt yüzeyine 8x2 diziliminde yerleştirilmiş alüminyum köpük ısı alıcılar sabit ısı akısına maruz
bırakılmışlardır. Kanalın yan, alt ve üst duvarları yalıtılmıştır. Deneyler Reynolds sayısının 531≤ReDh≤4486
(laminer ve türbülanslı akış için), düzeltilmiş Grashof sayısının Gr*
Dh=4,2x107-2,7x108 ve Richardson sayısının
Ri=0,008-1,5 aralığındaki değerleri için yapılmıştır. Deneylerden elde edilen ölçümlerden, Nusselt sayısı
dağılımları farklı Reynolds ve farklı Grashof sayıları için elde edilmiştir. Düşük gözenek yoğunluğuna sahip
olan alüminyum köpük ısı alıcılar, içerisinden yoğun hava geçirme özelliğinden dolayı ısı transferini önemli
ölçüde artırmaktadır. Yapılan karşılaştırmalar sonucunda, kanal içerisinde 10 PPI alüminyum köpük ısı alıcıların
kullanılması durumunda, köpük ısı alıcılar kullanılmadan elde edilen sonuçlara göre yaklaşık olarak %36 ila
%70 daha fazla ısı transferi sağlanmıştır.
FULL TEXT (PDF):
- 1