Presented at the 3rd International Symposium on Innovative Approaches in Scientific Studies (Engineering and Natural Sciences) (ISAS2019-ENS), Ankara, Turkey, Apr 19, 2019

SETSCI Conference Proceedings, 2019, 4, Page (s): 316-322 , https://doi.org/

Published Date: 01 June 2019    | 737     8

Elektronik kartlarda meydana gelen yüksek ısı üretimi, kart üzerindeki bileşenlerin çalışma performansını ve kullanım ömrünü etkileyen önemli bir parametredir. Bu nedenle cihazların mekanik tasarımları yapılırken soğutmayı sağlamaya yönelik çalışmalar yapılmalıdır. Bu çalışmada, elektronik kart ve soğutma plakasından oluşan takılabilir modüllerin soğutma yöntemleri değerlendirilmiştir. Bu yöntemlerden en yaygın olanı iletim ile soğutma yöntemidir. Kart bileşeninden yayılan ısı, soğuk plaka üzerinden iletim ile takılabilir modüllerin yerleştirildiği cihaz yuvasına akar ve oradan da cihazın gövdesine iletilerek soğutma sağlanır. Diğer bir yöntem olan doğrudan hava akışı ile soğutma yönteminde ise hava, soğutma plakalarındaki kanatlardan geçirilerek soğutma sağlamaktadır. Isı, daha kısa bir yoldan ısı emicisine aktarılmaktadır. Bu çalışmada, takılabilir modüllerin doğrudan hava akışı ve iletim ile soğutulması yöntemleri kıyaslanmaktadır. Her iki yöntem için soğuk plaka tasarlanmış, problem geometrisi oluşturulmuş ve çözüm alanı hücrelere bölünerek sınır şartları belirlenmiştir. Analizler FloEFD programı aracılığıyla yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, en çok ısı yayan bileşen referans alındığında, doğrudan hava akışıyla soğutmayı içeren yöntemde belirtilen bileşen sıcaklığı, iletimle soğutma yöntemine göre 23°C daha düşük bir değerde ölçülmüştür.

Keywords - Elektronik Cihazların Soğutulması, Doğrudan Hava Akışı, Takılabilir Modül, İletimle Soğutma, Soğuk Plaka

[1] A. Cengel Yunus, Heat transfer: a practical approach, in, McGraw-Hill New York, 2003.

[2] X. Wei, Y. Joshi, M.K. Patterson, Experimental and numerical study of a stacked microchannel heat sink for liquid cooling of microelectronic devices, 129(10) (2007) 1432- 1444.

[3] G. Saha, S. Saha, M.Q. Islam, M.R. Akhanda, Natural convection in enclosure with discrete isothermal heating from below, 4(1) (2007) 1-13.

[4] L. Yeh, Review of heat transfer technologies in electronic equipment, 117(4) (1995) 333-339.

[5] M. Kılıç, Ş. Başkaya, Farklı geometride akış yönlendiriciler ve çarpan jet kullanarak yüksek ısı akılı bir yüzeyden olan ısı transferinin iyileştirilmesi, 32(3) (2017) 693-707.

[6] M.K. Sung, I. Mudawar, Single-phase hybrid microchannel/micro-jet impingement cooling, 51(17-18) (2008) 4342-4352.

[7] G.A. Meyer IV, R.F. Coleman, Heat pipe cooling plate, in, Google Patents, 1989.

[8] G. Zhou, J. Li, Z. Jia, Power-saving exploration for highend ultra-slim laptop computers with miniature loop heat pipe cooling module, 239 (2019) 859-875.

[9] G. Hetsroni, A. Mosyak, Z. Segal, Nonuniform temperature distribution in electronic devices cooled by flow in parallel microchannels, 24(1) (2001) 16-23.

[10] A.A. Pasha, M.A. Raheem, N. Islam, K. Juhany, A. Mushtaq, S. Halkarni, CFD Study of Variable Property Effects on Laminar Micro-convective Heat Transfer, (2019) 1-12.

[11] H. Chen, G. Li, J. Yang, F. Zhang, M. Liang, J. Ji, Experimental and Comparison Study on Two Solar Dish Systems with a High Concentration Ratio, 1-7.

[12] VITA, ANSI/VITA 48.2-Mechanical Specifications for Microcomputers Using REDI Conduction Cooling Applied to VITA VPX in, VMEbus International Trade Association (VITA) Fountain Hills, 2010.

[13] VITA, ANSI/VITA 48.8-Mechanical Standard for Electronic VPX Plug-in Modules Using Air Flow Through Cooling, in, VMEbus International Trade Association (VITA) United States of America - R1, 2017.

[14] R.E. Simons, Estimating Parallel Plate-fin Heat Sink Pressure Drop, Electronics Cooling, 9 (2003).

[15] D.C. Price, A review of selected thermal management solutions for military electronic systems, 26(1) (2003) 26-39.

[16] L. Tang, Y.K. Joshi, Integrated thermal analysis of indirect air-cooled electronic chassis, 20(2) (1997) 103-110.