Resfriamento de componentes eletrônicos por jatos sintéticos tangenciais

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2015
Autor(a) principal: Trisch, Marino
Orientador(a): Lee, Conrad Yuan Yuen
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade do Vale do Rio dos Sinos
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Departamento: Escola Politécnica
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Jato sintético
Número de nusselt
Número de strouhal
Resfriamento
Eletrônico
Experimental
Palavras-chave em Inglês:
Synthetic jet
Nusselt number
Strouhal number
Cooling
Electronic
Experimental
Área do conhecimento CNPq:
ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Mecânica
Link de acesso: http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/4984
Resumo: Este trabalho apresenta um estudo experimental relacionado ao resfriamento de dispositivos eletrônicos utilizando jatos sintéticos direcionados de modo que o jato flua tangencialmente à superfície aquecida, utilizando para isso uma bancada experimental especialmente desenvolvida. Para o desenvolvimento deste trabalho foram analisados outros estudos relacionados ao assunto, simulados e experimentais, utilizando neste caso um alto-falante como membrana montada em conjunto com a estrutura da bancada para formar a câmara e consequentemente o gerador de jatos sintéticos. O jato sintético gerado irá resfriar um elemento de aquecimento que simula o funcionamento de um dispositivo eletrônico, posicionado tangencialmente em diversas posições de distância em relação à saída do jato. Os procedimentos de teste de resfriamento foram realizados na bancada experimental em diversos modos de funcionamento do elemento de aquecimento, utilizando temperatura média de 80 °C semelhante à temperatura máxima de trabalho de dispositivos eletrônicos. Para a geração do jato sintético foram aplicados sinais senoidais em frequências de pulsação entre 20 e 120 Hz e com amplitude de aproximadamente 7,52 V_p, que resulta em 20 Wrms de potência no gerador de jatos sintéticos. Nos testes utilizando potência fixa do elemento de aquecimento, a temperatura no elemento de aquecimento é monitorada. Em outro modo de teste, foi mantida uma temperatura constante e monitorada a potência máxima correspondente dissipada no elemento de aquecimento. Por fim, também foi realizado comparativo entre resfriamento eletrônico utilizando jatos sintéticos e método tradicional com a utilização de ventiladores, onde são utilizados três diferentes tamanhos de coolers acoplados à bancada experimental e arrefecendo o mesmo elemento de aquecimento, verificando e comparando velocidades e rendimento entre os métodos de resfriamento.
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spelling 2016-02-04T15:21:28Z2016-02-04T15:21:28Z2015-06-22Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2016-02-04T15:21:28Z No. of bitstreams: 1 Marino Trisch_.pdf: 3535397 bytes, checksum: 4cc7a6dc219d9c91a6de57725e4515d1 (MD5)Made available in DSpace on 2016-02-04T15:21:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marino Trisch_.pdf: 3535397 bytes, checksum: 4cc7a6dc219d9c91a6de57725e4515d1 (MD5) Previous issue date: 2015-06-22Este trabalho apresenta um estudo experimental relacionado ao resfriamento de dispositivos eletrônicos utilizando jatos sintéticos direcionados de modo que o jato flua tangencialmente à superfície aquecida, utilizando para isso uma bancada experimental especialmente desenvolvida. Para o desenvolvimento deste trabalho foram analisados outros estudos relacionados ao assunto, simulados e experimentais, utilizando neste caso um alto-falante como membrana montada em conjunto com a estrutura da bancada para formar a câmara e consequentemente o gerador de jatos sintéticos. O jato sintético gerado irá resfriar um elemento de aquecimento que simula o funcionamento de um dispositivo eletrônico, posicionado tangencialmente em diversas posições de distância em relação à saída do jato. Os procedimentos de teste de resfriamento foram realizados na bancada experimental em diversos modos de funcionamento do elemento de aquecimento, utilizando temperatura média de 80 °C semelhante à temperatura máxima de trabalho de dispositivos eletrônicos. Para a geração do jato sintético foram aplicados sinais senoidais em frequências de pulsação entre 20 e 120 Hz e com amplitude de aproximadamente 7,52 V_p, que resulta em 20 Wrms de potência no gerador de jatos sintéticos. Nos testes utilizando potência fixa do elemento de aquecimento, a temperatura no elemento de aquecimento é monitorada. Em outro modo de teste, foi mantida uma temperatura constante e monitorada a potência máxima correspondente dissipada no elemento de aquecimento. Por fim, também foi realizado comparativo entre resfriamento eletrônico utilizando jatos sintéticos e método tradicional com a utilização de ventiladores, onde são utilizados três diferentes tamanhos de coolers acoplados à bancada experimental e arrefecendo o mesmo elemento de aquecimento, verificando e comparando velocidades e rendimento entre os métodos de resfriamento.This paper presents an experimental study related to the cooling of electronic devices using synthetic jets directed so that the jet flows tangentially to the heated surface. A custom-built experimental test bench especially developed based on other studies related to the subject. In this case, a speaker was used as a membrane and installed in a cavity in the test bench to form the synthetic jet generator. The synthetic jet cools a heating element that simulates the operation of an electronic device, positioned tangentially at various distance in relation to the exit plane of the synthetic jet. Cooling test procedures were performed in the custom-built experimental test bench in various operation modes of the heating element, using an average temperature of 80 ° C which is similar to the operating temperature of electronic devices. To generate the synthetic jet, sinusoidal input signals were applied with frequencies between 20 and 120 Hz and with amplitude of approximately 7.52 Vp which resulted in 20 Wrms power consumed by generator. In tests using a fixed power dissipated by the heating element, the temperature drop is monitored in the heating element. In the other test mode, the temperature on the heating element was set at a constant value the maximum power dissipated in the heating element was measured. Finally, comparisons were also performed between the cooling performance of synthetic jets and the conventional method with the use of three different coolers sizes. The same tests were performed on the same heating element and the corresponding velocities and cooling performance between the two methods were compared.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorTrisch, Marinohttp://lattes.cnpq.br/3770736556020447http://lattes.cnpq.br/4220386745918986Copetti, Jacqueline Bianconhttp://lattes.cnpq.br/9219989574784501Lee, Conrad Yuan YuenUniversidade do Vale do Rio dos SinosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUnisinosBrasilEscola PolitécnicaResfriamento de componentes eletrônicos por jatos sintéticos tangenciaisACCNPQ::Engenharias::Engenharia MecânicaJato sintéticoNúmero de nusseltNúmero de strouhalResfriamentoEletrônicoExperimentalSynthetic jetNusselt numberStrouhal numberCoolingElectronicExperimentalinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/4984info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos)instname:Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS)instacron:UNISINOSORIGINALMarino Trisch_.pdfMarino Trisch_.pdfapplication/pdf3535397http://repositorio.jesuita.org.br/bitstream/UNISINOS/4984/1/Marino+Trisch_.pdf4cc7a6dc219d9c91a6de57725e4515d1MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82175http://repositorio.jesuita.org.br/bitstream/UNISINOS/4984/2/license.txt320e21f23402402ac4988605e1edd177MD52UNISINOS/49842016-02-04 13:23:09.291oai:www.repositorio.jesuita.org.br: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 Digital de Teses e DissertaçõesPRIhttp://www.repositorio.jesuita.org.br/oai/requestmaicons@unisinos.br ||dspace@unisinos.bropendoar:2016-02-04T15:23:09Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos) - Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS)false
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