Efectos de la configuración del colector de entrada/salida en el rendimiento termo-hidrodinámico del disipador de calor de microcanales de recarga

Resumen El rendimiento térmico del disipador de calor de microcanales se puede aumentar diseñando colectores de entrada/salida de tal manera que la distribución del flujo de fluido sea uniforme a través de los microcanales. En este trabajo, se investiga numéricamente el efecto de las configuraciones del colector de entrada/salida en el rendimiento termo-hidrodinámico del disipador de calor de microcanales de recarga (RMCHS). Para este propósito, se consideran configuraciones de colectores ramificados, rectangulares, trapezoidales y triangulares. Todas las simulaciones numéricas se realizan para un número de Reynolds de canal de 50 a 300 y un flujo de calor constante de 10 W/cm2 aplicado sobre la superficie inferior del sustrato del RMCHS. Los resultados revelan que la configuración del colector ramificado muestra una distribución uniforme del flujo de fluido en todos los microcanales del disipador de calor y también muestra una distribución uniforme de temperatura en la superficie inferior del sustrato del RMCHS. La configuración del colector ramificado reduce la resistencia térmica en un 16% y mejora el número de Nusselt promedio en un 9.5% en comparación con la configuración del colector rectangular. Sin embargo, la configuración del colector ramificado muestra una mayor caída de presión a pesar de las mejoras en el rendimiento térmico y la uniformidad de distribución del flujo. El análisis general del rendimiento indica que el RMCHS con configuración de colector ramificado puede ser ventajoso para aplicaciones de eliminación de alto flujo de calor si no hay restricciones en los requisitos de potencia de bombeo.