Metanol–su karışımlarının elektrosprey soğutma ile optimum çalışma koşullarının Taguchi Metoduyla belirlenmesi
| dc.authorid | 0000-0002-9630-1232 | |
| dc.authorid | 0000-0002-5560-0578 | |
| dc.contributor.author | Sönmez, Fatin | |
| dc.contributor.author | Öztürk, Ahmet | |
| dc.date.accessioned | 2026-07-17T12:36:22Z | |
| dc.date.available | 2026-07-17T12:36:22Z | |
| dc.date.issued | 2025 | |
| dc.department | AÇÜ, Artvin Meslek Yüksekokulu, Makine Bölümü | |
| dc.description.abstract | Bu çalışmada, düz plaka bir ısı alıcı üzerinde elektrosprey soğutma sisteminin ısıl performansı, Taguchi deney tasarımı kullanılarak optimize edilmiştir. Deneyler, 4 kW/m² sabit ısı akısı altında, 50×50×4 mm boyutlarında alüminyum ısı alıcı, 25G paslanmaz çelik nozul ve 30 mm sabit nozul–ısı alıcı mesafesi ile gerçekleştirilmiştir. Çalışmada soğutucu akışkan olarak %100 metanol, %90 metanol–%10 su ve %80 metanol–%20 su karışımları; debi olarak 20, 30 ve 40 ml/h; gerilim olarak ise 7, 10 ve 13 kV seviyeleri kullanılmıştır. L9(3^3) ortogonal dizisine göre oluşturulan Taguchi planı kapsamında elde edilen ΔT değerleri üzerinden regresyon ve varyans analizleri yapılmıştır. Sonuçlar, toplam varyansın %95,03’ünün model tarafından açıklandığını ve en etkili parametrelerin sırasıyla debi (%53,45 katkı) ve akışkan türü (%33,21 katkı) olduğunu göstermiştir; gerilimin katkısı ise %8,38 ile daha sınırlı kalmıştır. Sinyal/gürültü oranı analizine göre optimum çalışma koşulları %80 metanol–%20 su karışımı, 40 ml/h debi ve 13 kV gerilim olarak belirlenmiştir. Bu koşullarda elde edilen ΔT=12,54 °C ve h=318,98 W/m²K değerleri, elektrosprey soğutmanın yüksek ısıl performans sağladığını ortaya koymaktadır. Bulgular, debi ve akışkan bileşiminin elektrosprey soğutma tasarımında kritik rol oynadığını, gerilimin ise bu parametrelerle etkileşimli ikincil bir etkiye sahip olduğunu göstermektedir. | |
| dc.description.abstract | In this study, the thermal performance of an electrospray cooling system on a flat plate heat sink was optimized using the Taguchi experimental design. The experiments were conducted under a constant heat flux of 4 kW/m² using an aluminium heat sink with dimensions of 50×50×4 mm, a 25G stainless steel nozzle, and a fixed nozzle– heat sink distance of 30 mm. As coolant, 100% methanol, 90% methanol–10% water, and 80% methanol–20% water mixtures were used; the flow rates were set to 20, 30, and 40 ml/h, and the applied voltages were 7, 10, and 13 kV. Based on the L9(3^3) orthogonal array Taguchi design, regression and analysis of variance analyses were performed using the ΔT values obtained from the experiments. The results showed that 95.03% of the total variance was explained by the model, and that the most influential parameters were the flow rate (53.45% contribution) and the type of fluid (33.21% contribution), whereas the contribution of voltage remained more limited at 8.38%. According to the signal-to-noise ratio analysis, the optimum operating conditions were determined as an 80% methanol–20% water mixture, a flow rate of 40 ml/h, and an applied voltage of 13 kV. Under these conditions, a temperature difference of ΔT=12.54 °C and a heat transfer coefficient of h=318.98 W/m²K were obtained, demonstrating the high thermal performance of electrospray cooling. The findings indicate that flow rate and fluid composition play a critical role in the design of electrospray cooling systems, while voltage has a secondary effect that is strongly coupled with these parameters. | |
| dc.identifier.doi | 10.53501/rteufemud.1827788 | |
| dc.identifier.endpage | 924 | |
| dc.identifier.issue | 3 | |
| dc.identifier.startpage | 916 | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/11494/6355 | |
| dc.identifier.volume | 6 | |
| dc.indekslendigikaynak | TR-Dizin | |
| dc.institutionauthor | Sönmez, Fatin | |
| dc.institutionauthor | Öztürk, Ahmet | |
| dc.institutionauthorid | 0000-0002-9630-1232 | |
| dc.institutionauthorid | 0000-0002-5560-0578 | |
| dc.language.iso | tr | |
| dc.publisher | Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi | |
| dc.relation.ispartof | Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi | |
| dc.relation.publicationcategory | Makale - Ulusal Hakemli Dergi - Kurum Öğretim Elemanı | |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | |
| dc.subject | Elektrosprey soğutma | |
| dc.subject | Isı alıcı | |
| dc.subject | Taguchi yöntemi | |
| dc.subject | Metanol–su karışımı | |
| dc.subject | Isı taşınım katsayısı | |
| dc.subject | Electrospray cooling | |
| dc.subject | Heat sink | |
| dc.subject | Taguchi method | |
| dc.subject | Methanol–water mixture | |
| dc.subject | Heat transfer coefficient | |
| dc.title | Metanol–su karışımlarının elektrosprey soğutma ile optimum çalışma koşullarının Taguchi Metoduyla belirlenmesi | |
| dc.title.alternative | Determination of the optimum operating conditions of methanol–water mixtures for electrospray cooling using the Taguchi Method | |
| dc.type | Article |
