Estabilização da temperatura de dispositivos eletrônicos utilizando material de mudança de fase

• Main Author: Paulo Gilberto de Paula Toro
• Other Authors: Carlos Lineu de Faria Alves
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Instituto Tecnológico de Aeronáutica 1988
• Subjects: Transferência de calor; Termodinâmica; Física
• Online Access: http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=1513

No presente trabalho estuda-se o controle da temperatura de dispositivos eletrônicos, dispostos em placas horizontais, utilizando o método de calor latente, em conjunto com a técnica de controle passivo, usando um material de mudanca de fase, n-eicosana, no estado sólido-líquido, como capacitor térmico. O problema no material de mudanca de fase é formulado, supondo que o processo de transferência de calor seja controlado unicamente por condução. A equação de energia é escrita na forma entálpica, evitando a não linearidade causada pela movimentação da fronteira. A equação é válida para as regiões: sólida, de mudança de fase e líquida. A solução do problema é obtida por método numérico, utilizando a técnica de volume de controle, aplicada à equação da energia na forma entálpica. Os coeficientes da equação são funções tanto da posição quanto da temperatura, de forma que o método de solução é itewrativo. O problema do material de mudança de fase é acoplado a um balanço de energia no fluido de transporte, onde o sistema de coordenadas do fluido acompanha o mesmo, existindo portanto uma relação entre as coordenadas espacial e temporal. O problema é adimensionalizado e os resultados são analisados através dos seguites parâmetros: efetividade, NTU, temperatura da parede superior, fluxo de calor na parede inferior, temperatura da parede inferior, temperatura do fluido, massa solidificada, massa liquefeita em mudança de fase liquefeita. A simulação numérica com variação da potência dissipada dos dispositivos eletrônicos, é estudada tanto para regime de escoamento laminar no fluido quanto para regime turbulanto. Além disso, paralelamente, é apresentado uma análise, onde é discutido qual fluido de transporte é mais adequado.