Analysis of the thermal properties of a heat flow chip calorimeter using CFD

Choinski, Dariusz; Wodołażski, Artur; Skupin, Piotr; Stachańczyk, D.; Niedzwiedz, Malgorzata

doi:10.1016/j.applthermaleng.2015.11.100

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“…In each case, the main issue is the design and implementation of a measurement and control system. In [21], the authors developed a measurement system that is dedicated to an XEN-NCM9924 microcalorimeter (Xensor Integration, Delfgauw, Netherlands), which obtained a noise of 5 µV for the 15 Hz measurement sampling frequency. The measurement system was equipped with a 24-bit analogue to digital converter (ADC), which provided a potentially very good resolution of the measurements.…”

Section: Overview Of Measurement Systems Designed For Microcalorimetersmentioning

confidence: 99%

A High-Resolution Measurement System Designed for Semiconductor Microcalorimetry Sensors

et al. 2019

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The quality of measurements of non-electrical quantities not only depends on the sensor but also on the electronic system that is used for the conversion of the electrical signals to a digital form. Many research papers on the subject analyse the properties and characteristics of the sensors in detail but omit the properties of the instruments that are used to measure the characteristics. This paper concentrates on the problems concerning the design of an instrument for generating control signals and measuring the output signals of a semiconductor sensor. The measurement instrument is designed for a commercial heat flow microcalorimeter that is able to measure heat flows at the level of several µW. The novelty of this paper is the analysis of some of the undocumented properties of the sensor and the interactions between its components. The design of the instrument makes it possible to correctly measure the output signals of a microcalorimeter without the influence of the described effects. The added value of this paper is a detailed analysis of the resolution of the system and the factors that may affect it. The remarks contained in the paper can be useful for designers of other instruments that are designed for measuring non-electrical quantities.

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Section: Overview Of Measurement Systems Designed For Microcalorimetersmentioning

confidence: 99%

A High-Resolution Measurement System Designed for Semiconductor Microcalorimetry Sensors

et al. 2019

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“…También, en el caso del área de materiales, la simulación por CFD ha permitido la caracterización de dispositivos a partir del análisis térmico (Choiński et al, 2016;Li et al, 2015). La CFD puede ser especialmente útil en cálculos aplicados a sistemas de aislamiento térmico, en donde una simulación del sistema aislado puede resolver posibles problemas que se presenten después de haber instalado el aislamiento.…”

Section: Introductionunclassified

Simulación por CFD y validación de transferencia de calor en placas planas

Delgado¹,

Angeles²,

Vázquez

et al. 2023

ICTI

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La rapidez de transferencia de calor entre una placa y los fluidos que la rodean en un tópico ampliamente estudiado. Este puede analizarse mediante el uso de ecuaciones semiempíricas o por ecuaciones de transporte. Mientras que en el primer método se suelen tener restricciones de uso, el segundo resulta ser matemáticamente complicado sobre todo debido a la convección. El uso de la Dinámica computacional de Fluidos (CFD) para resolver las ecuaciones de transporte puede reducir la dificultad y el tiempo que se requiere para su solución. Para garantizar que en estas simulaciones se obtengan resultados confiables, se debe realizar una sintonización, es decir, validar los modelos y parámetros mediante la comparación con resultados experimentales. En el presente trabajo se realizó la sintonización de la simulación de la transferencia de calor a través de una placa plana. Se elaboró un dispositivo para analizar experimentalmente el flujo de calor entre dos fluidos separados por una placa plana posteriormente se simuló este mismo sistema usando el software Fluent V20 estudiantil. Se simuló la convección natural en la placa utilizando propiedades del aire como funciones de la temperatura. El estudio fue verificado utilizando placas de diferentes materiales (hierro, vidrio y acrílico) y la comparación de los resultados se utilizó para modificar los modelos matemáticos utilizados y ajustar los parámetros utilizados como la conductividad térmica. Los resultados finales mostraron una diferencia promedio de menos de 1.5°C entre las temperaturas experimentales y las obtenidas por simulación.

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