3er parcial de diseño asistido por computadora (25%)

Debido al gran número de dispositivos en los chips de computadora actuales, a menudo se utilizan sumideros de calor con aletas para mantener el chip a una temperatura de operación aceptable. Se evaluara dos modelos de diseño de aletas, los cuales tienen dimensiones de área de base (sin aletas) de 53 mmx 57 mm. Las aletas son de sección transversal cuadrada y fabricada de una aleación de aluminio troquelado con una conductividad térmica de 175 W/m.K. El aire de enfriamiento se suministra a 25°C y la temperatura máxima permisible del chips es de 75°C. Otras características de las condiciones de diseño y operación se presentan en la siguiente tabla:

Diseño

Sección transversal wxh (mm)

Longitud L (mm) Numero de aletas en el arreglo

Coeficiente de convección (W/m2.K)

A 3x3 30 6x9 125B 1x1 7 14x17 375

Determine mediante una simulación térmica por el método del elemento finito, cual arreglo es mejor. En su análisis, calcule para ambos arreglos:

1.- modelo físico con las propiedades del material y simplificación por simetría (2% arreglo A y 2% arreglo B)

2.- modelo matemático con sus condiciones de fronteras y ecuaciones a resolver (2% arreglo A y 2% arreglo B)

3.- modelo por elemento finito con selección del tipo de elemento, cantidad de nodos y cantidad de elementos (2% arreglo A y 2% arreglo B)

4.- La transferencia de calor neta (2% arreglo A y 2% arreglo B)

5.- Eficiencia global (2% arreglo A y 2% arreglo B)

6.- Efectividad global (2% arreglo A y 2% arreglo B)

7.- selección de la mejor opción (1%)

Éxito…

Llist

En vatios

Sin aletas