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Se ha utilizado un metal líquido con excelente conductividad térmica como nuevo refrigerante en disipadores de calor de microcanales (MCHS). Sin embargo, los MCHS con base de metal líquido tienen una baja capacidad de calor del refrigerante, lo que resulta en temperaturas excesivas del refrigerante y del disipador de calor para la disipación de calor de alta potencia.
Recientemente, un equipo de investigación dirigido por el Prof. Weila Rao, del Instituto Técnico de Física y Química de CAS, descubrió que la convección en los extremos de las aletas es irrelevante para mejorar la transferencia de calor. Cortando los extremos de las aletas y reservando así más espacio para aumentar el caudal de refrigerante a un tamaño fijo, el intercambio de calor será mucho más eficiente.
Este disipador de calor de microcanal extendido (E-MCHS) permite que fluya más refrigerante sin cambiar el tamaño del disipador de calor, lo que aumenta la dificultad de procesamiento y destruye la estabilidad del disipador de calor. Este estudio, titulado “Modelado térmico y de flujo de metal líquido en un disipador de calor de microcanal expandido”, se publicó en Límites en la energía.
En este estudio, se investigó el rendimiento térmico y de flujo del metal líquido en el E-MCHS mediante simulación numérica y un modelo de resistencia térmica unidimensional. En comparación con MCHS, E-MCHS proporciona un espacio más grande para el refrigerante cortando las aletas o levantando la cubierta, y el espacio ampliado en la parte superior de las aletas puede distribuir el calor dentro de los microcanales, reduciendo el aumento de temperatura del disipador térmico y del refrigerante.
La conductividad térmica del metal líquido en la dirección Z y la convección de calor entre la superficie superior de las aletas y el metal líquido pueden conducir a una reducción máxima de la resistencia térmica total del 36 %. El proceso anterior fue exitoso para microcanales con una relación de aspecto de canal baja, velocidad media baja o longitud de disipador de calor larga.
Más información:
Mingkuan Zhang et al., Modelado térmico y de flujo de metal líquido en un disipador de calor de microcanal expandido, Límites en la energía (2023). DOI: 10.1007/s11708-023-0877-5
Proporcionado por Frontiers Journals