An optimal high thermal conductive graphite microchannel for electronic device cooling

• Published in: Revista Facultad de Ingeniería 2015-12 (77), p.143-152
• Main Authors: Cruz-Duarte, Jorge Mario, Amaya-Contreras, Iván Mauricio, Correa-Cely, Carlos Rodrigo
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: disipadores de calor; grafi to de alta conductividad térmica; microcanales; mínima generación de entropía; optimización por enjambre de partículas unifi cado
• ISSN: 0120-6230; 2422-2844
• DOI: 10.17533/udea.redin.n77a17

Este artículo describe el diseño de un microcanal rectangular óptimo, construido con grafi to de alta conductividad térmica (HTCG). Para simular el disipador de microcanales propuesto se utilizó el modelo de resistencia térmica total y el criterio de minimización de la generación de entropía. Para solucionar el problema de optimización, se utilizó el algoritmo de enjambre de partículas unifi cado (UPSO). Los resultados mostraron un efecto marcado al utilizar este conductor térmico, en comparación con materiales tradicionales (tales como aluminio), y utilizando aire y amoniaco gaseoso como fl uidos de trabajo. También se reporta el efecto relativo de las resistencias térmicas de constricción, de convección y del fl uido, sobre la resistencia térmica equivalente total. Como un ejemplo demostrativo del efecto causado al cambiar la naturaleza del refrigerante, se seleccionó un nanofl uido de dióxido de titanio. Se encontró que el número de Nusselt es perceptiblemente menor, cuando se utiliza un nanofl uido como refrigerante y cuando el material con que está construido el microcanal es HTCG.