CFD modeling of heat sinks under realistic operating conditions

Abstract

La potencia de los circuitos integrados ha aumentado, lo que requiere que los intercambiadores de calor sean más pequeñosy queremuevan mayores flujos de calor. Además, la mayoría de las fallas en los circuitos son resultado del calentamiento. En este artículo se presenta el análisis de un disipador de calor para el enfriamiento del procesador de una computadora usada eninvestigación. Agua dieléctrica es usadacomo fluido de trabajo en lugar de aire como lo hacen los disipadores convencionales actuales. Diferentes condiciones de operación para la computadora son simuladas al cambiar la razón del flujo volumétricopara estudiar el funcionamiento del disipador de calor. El modelo se simula en un programa comercial de CFD. La calidad de la malla se estudia usando un flujo de calor de 100kW/m2aplicado en la base del disipador. Los resultados muestran que con 360,000 elementos se logra la independencia de la malla. Además, el uso de 360,000 elementos ayuda a reducir el tiempo de cómputo. Los resultados también muestran que el desempeño del disipador de calor se mejora al aumentar la razón de flujo volumétrico, obteniendo un incremento en la temperatura de salida del fluido de 9K a 4.17X10-4m3/s