2021
DOI: 10.1002/htj.22093
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Numerical investigation on the electronic components' cooling for different coolants by finite element method

Abstract: In this study, we conducted a numerical simulation to examine the cooling performance of an aluminum finned heat sink attached to a silicon chip, placed in a chamber of a rectangular cross‐section. The heat sink is cooled by convective heat transfer utilizing nine commercially available gaseous coolants, namely air, hydrogen, helium, nitrogen, oxygen, carbon dioxide, freon12 vapor, propane, and ammonia. To select an appropriate coolant for electronic devices in terms of thermal–hydraulic performance, the maxim… Show more

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“…Por lo tanto, para superar las dificultades de manejo térmico, se han propuesto diferentes métodos de disipación de calor, que se clasifican en refrigeración por aire, inmersión en líquido, tubos de calor, termoeléctrica, etc. Aunque el aire se ha utilizado como agente de refrigeración por convección forzada durante varios años, hoy en día sus propiedades térmicas ya no son capaces de satisfacer la capacidad de refrigeración requerida en los dispositivos miniaturizados de alto rendimiento [2][3][4]. Por otro lado, en términos de rendimiento de transferencia de calor, se ha comprobado que los refrigerantes líquidos se consideran más eficientes que los gaseosos, porque tienen mejores propiedades termo-físicas, como la conductividad térmica y la capacidad calorífica [3].…”
Section: Introductionunclassified
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“…Por lo tanto, para superar las dificultades de manejo térmico, se han propuesto diferentes métodos de disipación de calor, que se clasifican en refrigeración por aire, inmersión en líquido, tubos de calor, termoeléctrica, etc. Aunque el aire se ha utilizado como agente de refrigeración por convección forzada durante varios años, hoy en día sus propiedades térmicas ya no son capaces de satisfacer la capacidad de refrigeración requerida en los dispositivos miniaturizados de alto rendimiento [2][3][4]. Por otro lado, en términos de rendimiento de transferencia de calor, se ha comprobado que los refrigerantes líquidos se consideran más eficientes que los gaseosos, porque tienen mejores propiedades termo-físicas, como la conductividad térmica y la capacidad calorífica [3].…”
Section: Introductionunclassified
“…Entre las soluciones térmicas, los nanofluidos han sido explorados en la última década. Sin embargo, el caso especial del uso de refrigerantes con nanofluidos ha generado problemas como el aumento del coste de bombeo, las fugas y la obstrucción del flujo, lo que limita su uso en aplicaciones de refrigeración térmica en microcanales, que es actualmente una tendencia de investigación [4]. En la actualidad, se han dedicado grandes esfuerzos de investigación a la búsqueda de una nueva tecnología para la eliminación del calor en dispositivos electrónicos, como los disipadores de calor de microcanales (MiCHS) y de minicanales (MCHS).…”
Section: Introductionunclassified