Análisis térmico de un disipador de calor con tubos de calor para procesadores de alto rendimiento

Autores/as

  • Luis Fernando Toapanta Ramos Universidad Politécnica Salesiana
  • Cristian Andrade Universidad Politécnica Salesiana
  • Emilio Dávalos Álvarez Universidad Politécnica Salesiana
  • Sebastián Landázuri Zaldumbide Universidad Politécnica Salesiana
  • William Quitiaquez Universidad Politécnica Salesiana

DOI:

https://doi.org/10.29019/enfoque.v10n2.469

Palabras clave:

Disipador; análisis térmico; tubo de calor; transferencia de calor; ANSYS

Resumen

El objetivo de este documento es realizar el análisis térmico de un dispositivo disipador de calor por medio del uso de tubos de calor que contienen diferentes fluidos que son: agua, refrigerante R134a y metanol para la evaluación de estos dispositivos bajo ciertas características de diseño debido a que, en la actualidad, los procesadores tienen un mayor consumo energético y mayores capacidades de procesamiento, lo cual provoca una elevación significativa de la temperatura ante cargas de trabajo demandantes. Mediante el uso del software de simulación ANSYS, se realizó el estudio térmico del dispositivo; además, el gradiente de temperatura que se genera en el mismo al estar en contacto con una superficie caliente, la cual va a ser un procesador de alto desempeño, demostrando así que se puede obtener temperaturas estables a partir del uso de tubos de calor ante cargas de trabajo demandantes, asegurando un correcto funcionamiento y enfriamiento del procesador.

Metrics

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.

Citas

Bardina, J., Huang, P., y Coakley, T. (1997). Turbulence modeling validation, testing, and development. NASA Technical Memorandum (110446), 1-88.
Blet, N., Lips, S., y Sartre, V. (2017). Heats pipes for temperature homogenization: A literature review. Applied Thermal Engineering, 118, 490-509. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2017.03.009
Chan, C. W., Siqueiros, E., Ling-Chin, J., Royapoor, M., y Roskilly, A. P. (2015). Heat utilisation technologies: A critical review of heat pipes. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 50, 615-627. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.05.028
Chen, X., Ye, H., Fan, X., Ren, T., y Zhang, G. (2016). A review of small heat pipes for electronics. Applied Thermal Engineering, 96, 1-17. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2015.11.048
Dillig, M., Leimert, J., y Karl, J. (2014). Planar high temperature heat pipes for SOFC/SOEC stack applications. Fuel Cells, 14(3), 479-488. https://doi.org/10.1002/fuce.201300224
Dinker, A., Agarwal, M., y Agarwal, G. D. (2017). Heat storage materials, geometry and applications: A review. Journal of the Energy Institute, 90(1), 1–11. https://doi.org/10.1016/j.joei.2015.10.002
Faghri, A. (2014). Heat Pipes: Review, Opportunities and Challenges. Frontiers in Heat Pipes, 5(1). https://doi.org/10.5098/fhp.5.1
Garc, P. (2018). Control por modos deslizantes de un sistema de intercambio de calor : validación experimental (Sliding modes control for a heat Exchange system : experimental validation). Enfoque UTE, 110-119.
Garro, S., Díaz, L. A., Liang, J., Martínez, F., Meneses, W., Ortega, H., … Stradi, B. (2012). Modelación y simulación de disipadores de calor para procesadores de computadora en COMSOL Multiphysics. Tecnología En Marcha, 25(3), 70-80.
Hung, Y. M., y Seng, Q. (2011). Effects of geometric design on thermal performance of star-groove micro-heat pipes. International Journal of Heat and Mass Transfer, 54(5-6), 1198–1209. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2010.09.070
Jafari, D., Franco, A., Filippeschi, S., y Di Marco, P. (2016). Two-phase closed thermosyphons: A review of studies and solar applications. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 53, 575-593. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.09.002
Jafari, D., Shamsi, H., Filippeschi, S., Di Marco, P., y Franco, A. (2017). An experimental investigation and optimization of screen mesh heat pipes for low-mid temperature applications. Experimental Thermal and Fluid Science, 84, 120-133. https://doi.org/10.1016/j.expthermflusci.2017.02.005
Khalifa, A., Tan, L., Date, A., y Akbarzadeh, A. (2015). Performance of suspended finned heat pipes in high-temperature latent heat thermal energy storage. Applied Thermal Engineering, 81, 242–252. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2015.02.030
Lee, J., y Kim, S. J. (2017). Effect of channel geometry on the operating limit of micro pulsating heat pipes. International Journal of Heat and Mass Transfer, 107, 204-212. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2016.11.036
Lee, S., Pandiyan, D., Seo, J. S., Phelan, P. E., y Wu, C. J. (2016). Thermoelectric-based sustainable self-cooling for fine-grained processor hot spots. Proceedings of the 15th InterSociety Conference on Thermal and Thermomechanical Phenomena in Electronic Systems, ITherm 2016, 847–856. https://doi.org/10.1109/ITHERM.2016.7517635
Orr, B., Akbarzadeh, A., Mochizuki, M., y Singh, R. (2016). A review of car waste heat recovery systems utilising thermoelectric generators and heat pipes. Applied Thermal Engineering, 101, 490-495. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2015.10.081
Reay, D., y Harvey, A. (2013). The role of heat pipes in intensified unit operations. Applied Thermal Engineering, 57(1-2), 147.153. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2012.04.002
Shabgard, H., Allen, M. J., Sharifi, N., Benn, S. P., Faghri, A., y Bergman, T. L. (2015). Heat pipe heat exchangers and heat sinks: Opportunities, challenges, applications, analysis, and state of the art. International Journal of Heat and Mass Transfer, 89, 138-158. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2015.05.020
Tang, H., Tang, Y., Wan, Z., Li, J., Yuan, W., Lu, L., … Tang, K. (2018). Review of applications and developments of ultra-thin micro heat pipes for electronic cooling. Applied Energy, 223(mayo), 383–400. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2018.04.072
Velasco Roldán, L., Goyos Pérez, L., Delgado García, R., y Freire Amores, L. (2017). Instalación para medición de conductividad térmica en composites basados en residuos de biomasa. Enfoque UTE, 7(2), 69. https://doi.org/10.29019/enfoqueute.v7n2.96
Enfoque UTE

Publicado

2019-06-28

Cómo citar

Toapanta Ramos, L. F., Andrade, C., Dávalos Álvarez, E., Landázuri Zaldumbide, S., & Quitiaquez, W. (2019). Análisis térmico de un disipador de calor con tubos de calor para procesadores de alto rendimiento. Enfoque UTE, 10(2), pp. 39 - 51. https://doi.org/10.29019/enfoque.v10n2.469

Número

Vol. 10 Núm. 2 (2019)

Sección

Automatización y Control, Mecatrónica, Electromecánica, Automotriz

Derechos de autor 2019 Enfoque UTE

Creative Commons License

Esta obra está bajo licencia Creative Commons Attribution 3.0 International License.

Los artículos e investigaciones publicadas por la Universidad UTE, se realizan en régimen de Acceso Abierto [Open Access] en formato electrónico. Al enviar un artículo a cualquiera de las revistas científicas de la Universidad UTE, el o los autores aceptan estas condiciones.

La UTE aplica la licencia Creative Commons Attribution (CC-BY) a los artículos de sus revistas científicas. En virtud de esta licencia de acceso abierto, como autor usted acuerda que cualquier persona puede reutilizar su artículo en su totalidad o en parte para cualquier propósito, de forma gratuita, incluso para fines comerciales. Cualquiera puede copiar, distribuir o reutilizar el contenido siempre y cuando el autor y la fuente original estén correctamente citados. Esto facilita la libertad de reutilización y también asegura que el contenido pueda ser extraído sin barreras para necesidades de investigación.

 

Esta obra está bajo una Creative Commons Attribution 3.0 International (CC BY 3.0).

 

Además, la Revista Enfoque UTE garantiza y declara que los autores conservan siempre todos los derechos de autor y de publicación de sus obras originales sin restricciones [© Los Autores].  El reconocimiento (BY) permite cualquier explotación de la obra, incluyendo una finalidad comercial, así como la creación de obras derivadas, la distribución de las cuales también está permitida sin ninguna restricción.