Modelación y simulación de disipadores de calor para procesadores de computadora en COMSOL Multiphysics

Abstract

<p>En este estudio se analizó la transferencia de calor en tres disipadores de calor utilizados para enfriar los procesadores de computadoras de escritorio.</p> <p>El objetivo de estos disipadores es evitar el sobrecalentamiento de la unidad de procesamiento y la consecuente reducción de la vida útil del computador. Los disipadores de calor se modelaron usando COMSOL Multiphysics con las dimensiones reales de los dispositivos y la generación de calor se modeló con una fuente puntual.</p> <p>Luego se modificaron los diseños de los disipadores para lograr una temperatura más baja en la zona más caliente del procesador. El resultado fue una reducción en la temperatura en el rango de 5-78 grados Kelvin, al rediseñarse el disipador de calor con variaciones feasibles como la reducción del grosor de las placas de intercambio de calor y el aumento de su número.</p> <p>Esto demuestra la posibilidad de desarrollar diseños optimizados para disipadores de calor que no requieran más materiales sino una mejor ingeniería. El trabajo se inició como parte del curso CM-4101 Modelización y Simulación.</p>

Análisis y diseño de sistemas térmicos. Aplicaciones en disipadores de calor y gasificadores de biomasa

“…Una revisión de la literatura científica indica que se han realizado varios estudios para evaluar nuevos materiales o geometrías complejas que disipen el calor al ambiente de forma más eficiente (Ahmed et al, (2018). Cabe mencionar trabajos como el de Garro-Acón et al (2012), quienes presentaron un nuevo diseño de disipador de calor con un mayor rendimiento térmico, en el cual se modeló y simuló computacionalmente la conducción de calor utilizando COMSOL Multiphysics. En el mismo sentido, Ismail et al (2011) realizaron un análisis utilizando mecánica de fluidos computacionales para optimizar el diseño térmico de un disipador de calor con microcanales compuestos por nanotubos de carbono.…”

Análisis térmico de disipadores de calor en SolidWorks empleando diferentes configuraciones de aletas

“…En base a lo anterior se han realizado estudios acerca de la transferencia de calor en disipadores de calor en el cual el diseño de aletas es fundamental para mejorar su rendimiento. Garro et al (2012) mejoraron el diseño de un disipador de calor empleando como herramienta computacional COMSOL Multiphysics. Los autores analizaron tres propuestas de disipadores de calor; 1) Aletas delgadas, canales en la base y aletas cilíndricas, 2) Formada por brazos y aletas de bronce montadas sobre una base de aluminio y 3) Se coloca sobre el procesador de la computadora y encima del disipador.…”