Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) ile Led Temas Sıcaklığı Tayini ve Kanatçık Hesabı

Authors : K. Furkan SÖKMEN, Erhan PULAT, Nurettin YAMANKARADENIZ, Salih COŞKUN

Pages : 69-75

View : 18 | Download : 9

Publication Date : 2015-03-01

Article Type : Research Paper

Abstract :LED(Light Emmitting Diode) yapısı itibarı ile N ve P tipi yarı iletken katmanlar arasına sandviç edilmiş aktif katman tabakasından ve bunların elektriksel bağlantılarından oluşan optoelektronik bir elemandır. 1995 yılından itibaren otomotiv sektöründe kullanılmaya başlanmıştır. Bu çalışmada, tipik bir otomobil ön farı içinde ışık tüpünü besleyen 0.5, 0.75, 1 ve 1.25 W gücünde bir LED’in 25, 50 ve 80ºC çevre sıcaklıklarında Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) çözümleri yapılarak LED temas sıcaklık değerleri (Tj) ve ısı taşınım katsayıları hesap edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre kanatçık sayısı, tipi ve optimum kanatçık aralıkları, geliştirilen bir program yardımıyla bulunmuştur. Geometrik modeli, CATIA V5 R19 yazılımı kullanılarak oluşturulan LED, ICEM CFD kullanılarak elemanlara bölünmüş ve ısıl analizi ANSYS CFX 14 yardımıyla gerçekleştirilmiştir. Ortam hava akışı sürekli rejimde, sıkıştırılamaz, laminar ve üç boyutlu kabul edilmiştir. Havanın termofiziksel özelliklerinin sıcaklıkla değişimi, kaldırma kuvveti ve radyasyon etkileri dikkate alınmıştır. Geliştirilen program yardımıyla uygun kanatçık tasarımı yapılarak, artan çevre sıcaklığına rağmen Tj sıcaklıklarının uygun değerlerde tutulması sağlanmıştır. Kanatçık optimum aralığının kanatçık tasarımında önemli bir parametre olduğu görülmüştür. LED ömrünün ve performansının beklenen seviyede olması için LED’in far içinde çevre sıcaklığının düşük olduğu bölgelere yerleştirilmesi gerektiği tespit edilmiştir
Keywords : Araç aydınlatma sistemleri, far, laminar doğal taşınım, radyasyon, eşlenik analiz, hesaplamalı akışkanlar dinamiği HAD