Resfriamento conjugado de aquecedores discretos em canais

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2010
Autor(a) principal: Alves, Thiago Antonini
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: [s.n.]
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Calor - Transmissão
Convecção forçada
Calor - Condução
Heat - Transfer
Forced convection
Heat - Conduction
Link de acesso: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1612658
Resumo: Orientador: Carlos Alberto Carrasco Altemani
id UNICAMP-30_ebea35bbd2f3ef76aa54436bb1736a18
oai_identifier_str oai::772279
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Resfriamento conjugado de aquecedores discretos em canaisConjugate cooling of discrete heaters in channelsCalor - TransmissãoConvecção forçadaCalor - ConduçãoHeat - TransferForced convectionHeat - ConductionOrientador: Carlos Alberto Carrasco AltemaniTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecânicaResumo: A transferência de calor conjugada por convecção forçada e condução de três aquecedores 2D montados rentes ou protuberantes na placa inferior (substrato) de um canal de placas paralelas foi investigada numericamente em regime permanente. Uma taxa uniforme de geração de calor foi assumida em cada aquecedor e seu resfriamento ocorreu por meio de um escoamento forçado de ar com propriedades constantes em regime laminar. Na entrada do canal, os perfis de velocidade e de temperatura do escoamento eram uniformes. Este problema está relacionado ao resfriamento de componentes eletrônicos montados numa placa de circuito impresso. Para um substrato adiabático, o resfriamento dos aquecedores ocorre apenas por convecção forçada. Para um substrato condutivo, dois mecanismos para a transferência de calor dos aquecedores para o escoamento fluido foram considerados. Um, por convecção forçada, diretamente das superfícies dos aquecedores em contato com o escoamento e outro, por condução através das interfaces substrato-aquecedor. As equações de conservação foram resolvidas dentro de um domínio único, que englobou as regiões sólidas e de fluido, através de um procedimento acoplado. Nesta Tese foi proposto um descritor invariante do processo conjugado de transferência de calor por convecção forçada e condução, por meio de coeficientes de influência conjugados g+, agrupados numa matriz quadrada G+. Com este descritor, a temperatura de cada aquecedor foi determinada a partir de taxas arbitrárias de geração de calor nos aquecedores. Os resultados foram obtidos para números de Reynolds na faixa de 600 a 1900, correspondendo a velocidades médias de entrada do ar no canal na faixa de 0,5 m/s a 1,5 m/s. Os efeitos da razão entre a condutividade térmica do substrato e a do ar foram estudados na faixa de 0 (substrato adiabático) a 80, uma faixa típica de materiais de circuito impresso. A altura dos aquecedores variou entre 0 (aquecedores rentes) e 35% em relação à altura do canal, sendo que em todos os casos o aquecedor possuía uma condutividade térmica 500 vezes maior do que a do ar.Abstract: The conjugate heat transfer by forced convection and conduction from three 2D heaters either flush mounted or protruding from the lower plate (substrate) of a parallel plates channel was investigated numerically under steady state conditions. A uniform heat generation rate was assumed in each heater and the cooling was performed by means of a forced air flow with constant properties in the laminar regime. At the channel entrance the flow velocity and temperature profiles were assumed uniform. This problem is related to the cooling of electronic components mounted on a circuit board. For an adiabatic substrate, the heaters are cooled only by forced convection. For a conductive substrate, two mechanisms were considered for the heat transfer from the heaters to the fluid flow. One, by forced convection, directly from the heaters surfaces in contact with the flow, and the other, by conduction through the heaters-substrate interfaces. The conservation equations were solved through a coupled procedure within a single calculation domain comprising the solid and fluid regions. In this Thesis an invariant descriptor of the conjugate forced convection and conduction heat transfer was proposed by means of conjugate influence coefficients g+ which were grouped in a square matrix G+. With this descriptor, the temperature of each heater was obtained from an arbitrary distribution of the heat generation rate in the heaters. The results were obtained for Reynolds numbers Re in the range from 600 to 1900, corresponding to average air velocities in the channel entrance from 0.5 m/s to 1.5 m/s. The ratio of the substrate plate thermal conductivity relative to that of the air was considered in the range from 0 (adiabatic substrate) to 80, typical of printed circuit boards. The heaters' height in the channel ranged from 0 (flush mounted) to 35 % of the channel height, while their thermal conductivity was always assumed equal to 500 that of the air.DoutoradoTérmica e FluídosDoutor em Engenharia Mecânica[s.n.]Altemani, Carlos Alberto Carrasco, 1948-Ganzarolli, Marcelo MoreiraLlagostera Beltran, Jorge IsaiasMenon, Genesio JoseYanagihara, Jurandir ItizoUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASAlves, Thiago Antonini20102010-07-07T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf129 p. : il.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1612658ALVES, Thiago Antonini. Resfriamento conjugado de aquecedores discretos em canais. 2010. 129 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1612658. Acesso em: 27 fev. 2025.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/772279porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2017-02-18T05:56:58Zoai::772279Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2017-02-18T05:56:58Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Resfriamento conjugado de aquecedores discretos em canais
Conjugate cooling of discrete heaters in channels
title Resfriamento conjugado de aquecedores discretos em canais
spellingShingle Resfriamento conjugado de aquecedores discretos em canais
Alves, Thiago Antonini
Calor - Transmissão
Convecção forçada
Calor - Condução
Heat - Transfer
Forced convection
Heat - Conduction
title_short Resfriamento conjugado de aquecedores discretos em canais
title_full Resfriamento conjugado de aquecedores discretos em canais
title_fullStr Resfriamento conjugado de aquecedores discretos em canais
title_full_unstemmed Resfriamento conjugado de aquecedores discretos em canais
title_sort Resfriamento conjugado de aquecedores discretos em canais
author Alves, Thiago Antonini
author_facet Alves, Thiago Antonini
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Altemani, Carlos Alberto Carrasco, 1948-
Ganzarolli, Marcelo Moreira
Llagostera Beltran, Jorge Isaias
Menon, Genesio Jose
Yanagihara, Jurandir Itizo
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Mecânica
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Alves, Thiago Antonini
dc.subject.por.fl_str_mv Calor - Transmissão
Convecção forçada
Calor - Condução
Heat - Transfer
Forced convection
Heat - Conduction
topic Calor - Transmissão
Convecção forçada
Calor - Condução
Heat - Transfer
Forced convection
Heat - Conduction
description Orientador: Carlos Alberto Carrasco Altemani
publishDate 2010
dc.date.none.fl_str_mv 2010
2010-07-07T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/20.500.12733/1612658
ALVES, Thiago Antonini. Resfriamento conjugado de aquecedores discretos em canais. 2010. 129 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1612658. Acesso em: 27 fev. 2025.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/1612658
identifier_str_mv ALVES, Thiago Antonini. Resfriamento conjugado de aquecedores discretos em canais. 2010. 129 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1612658. Acesso em: 27 fev. 2025.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/772279
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
129 p. : il.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1829137495746412544

Registros relacionados