Avaliação numérica de um descritor invariante do resfriamento conjugado por convecção forçada-condução de aquecedores 3D discretos em canais

• Autor(a) principal: Schederski, Willian José
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25993
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; Calor - Condução; Meios de transferência de calor; Análise numérica; Heat - Conduction; Heat-transfer media; Numerical analysis

Neste Trabalho de Conclusão de Curso foi realizada uma avaliação numérica de um descritor invariante do processo conjugado de transferência de calor por convecção forçada-condução de aquecedores discretos em canais, por meio da obtenção dos coeficientes de influência conjugados g+, agrupados em uma matriz conjugada G+. Com esse descritor, a temperatura de cada aquecedor 3D protuberante montado em um substrato condutivo de um canal retangular horizontal pode ser predita a partir do conhecimento de taxas arbitrárias de dissipação de calor nos aquecedores. Nas simulações numéricas as equações governantes com suas condições de contorno foram resolvidas numericamente dentro de um domínio único englobando as regiões sólidas e fluido, por um procedimento acoplado, utilizando o Método de Volumes de Controle através do software comercial ANSYS/FluentTM 19.2. Na obtenção dos resultados foram utilizados valores típicos de geometrias e propriedades termofísicas encontradas em aplicações de resfriamento de componentes eletroeletrônicos classificados no Nível 2 de empacotamento eletroeletrônico associados ao controle térmico de aquecedores 3D protuberantes montados em uma placa de circuito impresso. Alguns exemplos foram ilustrados, indicando os efeitos nos coeficientes de influência conjugados da condutividade térmica do substrato e do número de Reynolds do escoamento fluido no canal. Uma comparação com resultados experimentais foi realizada e apresentou uma ótima concordância.