Elektrosprey Soğutmada Aseton-Su Karışımlarının Deneysel Olarak İncelenmesi

Bu çalışmada, elektrosprey (ES) soğutma yönteminde çalışma akışkanı olarak aseton-su karışımlarının performansı deneysel olarak incelenmiştir. Literatürde ES soğutmada yaygın olarak etanol esaslı çözeltiler tercih edilmekte olup, bu çalışmada ilk defa aseton–su karışımları kullanılarak özgün bir yaklaşım ortaya konulmuştur. Deneyler, 12 kV sabit voltaj, 55 mm nozul–ısı alıcı mesafesi, farklı debiler (10, 30, 50, 70 ve 90 ml/h) ve ısı akıları (2,72, 3,23, 3,69, 4,26 ve 4,91 kW/m²) altında gerçekleştirilmiştir. Karışım oranı olarak %25 aseton–%75 su ve %50 aseton–%50 su çözeltileri kullanılmıştır. Sonuçlar, sprey debisi ve karışım oranının ısı transfer performansı üzerinde belirleyici rol oynadığını göstermektedir. Düşük debilerde püskürtmenin yüzeyi alanına yeteri kadar nüfus edememesi nedeniyle sıcaklık farkı (ΔT) yüksek çıkarken, artan debilerle birlikte yüzey alanını kaplama etkinliği artmış ve daha düşük ΔT değerleri elde edilmiştir. Ayrıca, %50 aseton içeren karışım, düşük yüzey gerilimi ve yüksek buharlaşma eğilimi sayesinde daha yüksek ısı transfer katsayısı (h) sağlamıştır. Elde edilen bulgular, ES soğutmada aseton–su karışımlarının kullanılabilirliğini ortaya koymakta ve yüksek ısı akılarında mikroelektroniklerin termal yönetiminde potansiyel bir çözüm sunduğunu göstermektedir.