Akademik Veri Yönetim Sistemi
5th International World Energy Conference (IWEC'25), Kayseri, Türkiye, 12 - 13 Aralık 2025, ss.1-12, (Tam Metin Bildiri)
Endüstride işletme sırasında ortaya çıkan ve birtakım tersinmezlikler sonucu oluşan yüksek ısı akıları sistemlerin çalışma performanslarını ve ekonomik ömürlerini olumsuz etkileyen en önemli parametrelerden birisidir. Yüksek ısı akılarının uzaklaştırılmasında literatürde çarpan hava jeti, su jeti, mikro kanallar, sprey soğutma vb. birçok soğutma metodu kullanılmaktadır. Düşük soğutucu akışkan debisi ile yüksek ısı transfer performansı elde edebilmek için kullanılan çarpan hava jeti ile soğutma, yüksek ısı akılarının uzaklaştırılması için kurutma uygulamalarında, yüksek ısı akısı yoğunluklarına sahip mikro-elektronik çipler ve devre elemanlarında, gaz türbinlerinde, tekstil ve kâğıt üretim endüstrisi gibi uygulama alanlarında oldukça yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada, düz levha üzerinde tekli ve çoklu çarpan hava jetleriyle ısı transferinde ısı ve akış parametreleri incelenmiştir. Düz levha kullanılarak yapılan deneyler; sabit ısı akısında, 40 mm lüle çapında, üç farklı jet yüksekliğinde ve 5-9 m/s aralığında beş farklı jet hızı değerinde gerçekleştirilmiştir. Deneyler sonucunda, tekli ve çoklu hava jeti kullanımının, boyutsuz mesafenin ve jet hızının ısı transferi karakteristikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Sonuçlar Nusselt Sayısı-Reynolds Sayısı grafikleri olarak sunulmuştur. Nusselt sayısının artan Reynolds sayısıyla arttığı ve Nusselt sayısının lüle ile ısı alıcı arasındaki mesafe arttıkça azaldığı sonucuna ulaşılmıştır. Elde edilen sonuçların literatürde ayrı ayrı bulunan tekli ve çoklu hava jeti ile yapılan deneysel çalışmalarla uyumlu olduğu gözlenmiştir.
High heat fluxes, which arise during industrial operation and result from various irreversibility processes, are among the most important parameters that negatively affect the operating performance and economic life of systems. Various cooling methods, such as impinging air jets, water jets, microchannels, and spray cooling, are used in the literature to remove high heat fluxes. Impinging air jet cooling, which achieves high heat transfer performance with low refrigerant flow rates, is widely used in drying applications for removing high heat fluxes, in microelectronic chips and circuit components with high heat flux densities, in gas turbines, and in the textile and paper manufacturing industries. In this study, heat and flow parameters were investigated in heat transfer with single and multiple impinging air jets on a flat plate. Experiments using a flat plate were conducted at constant heat flux, a 40 mm nozzle diameter, three different jet heights, and five different jet velocities between 5 and 9 m/s. Experiments investigated the effects of single and multiple air jets, dimensionless distance, and jet velocity on heat transfer characteristics. The results are presented as Nusselt Number-Reynolds Number plots. It was concluded that the Nusselt number increases with increasing Reynolds number, and that the Nusselt number decreases with increasing distance between the nozzle and the heat sink. The results are consistent with experimental studies conducted with single and multiple air jets in the literature.