Resumen

La refrigeración líquida de los componentes electrónicos mediante microcanales integrados en los chips es una alternativa atractiva a los voluminosos disipadores de calor de aluminio. La refrigeración puede mejorarse aún más utilizando nanofluidos. Los objetivos de este estudio son evaluar la transferencia de calor en un disipador de nanofluidos con convección forzada de flujo laminar en desarrollo, teniendo en cuenta la penalización por potencia de bombeo. El modelo propuesto utiliza correlaciones semiempíricas para calcular las propiedades termofísicas efectivas de los nanofluidos, que luego se incorporan a las correlaciones de transferencia de calor y factor de fricción existentes en la literatura para flujos monofásicos. El modelo predice la resistencia térmica y la potencia de bombeo en función de cuatro variables de diseño que incluyen el diámetro del canal, la velocidad, el número de canales y la fracción de nanopartículas. Los parámetros se optimizan con una resistencia térmica mínima como función objetivo y un valor fijo especificado de potencia de bombeo como restricción. Para un valor determinado de potencia de bombeo, el beneficio de la adición de nanopartículas se evalúa optimizando independientemente el disipador de calor, primero con nanofluido y después con agua. La comparación de las resistencias térmicas minimizadas reveló sólo un pequeño beneficio, ya que la adición de nanopartículas aumenta la potencia de bombeo que puede desviarse alternativamente hacia una mayor velocidad en un disipador de calor de agua pura. El beneficio disminuye aún más con el aumento de la potencia de bombeo disponible.

• Materias:Electrónica de refrigeración Sensor capacitivo Compresión de señales Máquinas Comprensión de imágenes
• Subjects:Refrigeration electronics Capacitive sensor Signal compression Machines Image understanding
• Palabras claves:potencia, transferencia de calor, adición de nanopartículas, voluminosos disipadores de calor de aluminio, disipador de calor de agua pura, potencia de bombeo disponible, correlaciones del factor de fricción, resistencias térmicas minimizadas, resistencia térmica mínima, disipador de calor de nanofluido
• Keywords:power, heat transfer, nanoparticle addition, bulky aluminum heat sinks, pure water heat sink, available pumping power, friction factor correlations, minimized thermal resistances, minimum thermal resistance, nanofluid heat sink