Registro fonte: Avaliação numérica de um descritor invariante do resfriamento conjugado por convecção forçada-condução de aquecedores 3D discretos em canais

Avaliação numérica de um descritor invariante do resfriamento conjugado por convecção forçada-condução de aquecedores 3D discretos em canais

In this Course Completion Work was performed a numerical evaluation of an invariant descriptor of the conjugate forced convection-conduction heat transfer process of discrete heaters in channel flow, through gathering the conjugate influence coefficients g+, grouped in a conjugate matrix G+. With th...

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Autor principal:	Schederski, Willian José
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2021
Assuntos:	Calor - Condução Meios de transferência de calor Análise numérica Heat - Conduction Heat-transfer media Numerical analysis CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25993
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spelling	riut-1-259932021-09-14T06:06:00Z Avaliação numérica de um descritor invariante do resfriamento conjugado por convecção forçada-condução de aquecedores 3D discretos em canais Numerical evaluation of an invariant descriptor of conjugate forced convection-conduction cooling of 3D discrete heaters in channels Schederski, Willian José Alves, Thiago Antonini Alves, Thiago Antonini Santos, Gerson Henrique dos Mesquita, Luís Manuel Ribeiro Calor - Condução Meios de transferência de calor Análise numérica Heat - Conduction Heat-transfer media Numerical analysis CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA In this Course Completion Work was performed a numerical evaluation of an invariant descriptor of the conjugate forced convection-conduction heat transfer process of discrete heaters in channel flow, through gathering the conjugate influence coefficients g+, grouped in a conjugate matrix G+. With this descriptor, the temperature of each 3D protruding heater assembled on a conductive substrate in a horizontal rectangular channel can be predicted by the knowledge of arbitrary rates of heat dissipation on the heaters. In the numerical simulations, the governing equations with their boundary conditions were numerically solved within a single domain comprising the solid and fluid regions, by a coupled procedure, using the Control Volumes Method through the ANSYS/FluentTM 19.2 commercial software. In order to obtain results, typical values of geometries and thermophysical properties found in applications of electronic component cooling classified at Level 2 of electronic packing associated to thermal control of 3D protruding heaters assembled in a printed circuit board were used. Some examples have been illustrated, indicating the effects in conjugate influence coefficients of the substrate thermal conductivity and the Reynolds number of the channel flow. A comparison with experimental results was done and showed great agreement. Neste Trabalho de Conclusão de Curso foi realizada uma avaliação numérica de um descritor invariante do processo conjugado de transferência de calor por convecção forçada-condução de aquecedores discretos em canais, por meio da obtenção dos coeficientes de influência conjugados g+, agrupados em uma matriz conjugada G+. Com esse descritor, a temperatura de cada aquecedor 3D protuberante montado em um substrato condutivo de um canal retangular horizontal pode ser predita a partir do conhecimento de taxas arbitrárias de dissipação de calor nos aquecedores. Nas simulações numéricas as equações governantes com suas condições de contorno foram resolvidas numericamente dentro de um domínio único englobando as regiões sólidas e fluido, por um procedimento acoplado, utilizando o Método de Volumes de Controle através do software comercial ANSYS/FluentTM 19.2. Na obtenção dos resultados foram utilizados valores típicos de geometrias e propriedades termofísicas encontradas em aplicações de resfriamento de componentes eletroeletrônicos classificados no Nível 2 de empacotamento eletroeletrônico associados ao controle térmico de aquecedores 3D protuberantes montados em uma placa de circuito impresso. Alguns exemplos foram ilustrados, indicando os efeitos nos coeficientes de influência conjugados da condutividade térmica do substrato e do número de Reynolds do escoamento fluido no canal. Uma comparação com resultados experimentais foi realizada e apresentou uma ótima concordância. 2021-09-13T19:22:13Z 2021-09-13T19:22:13Z 2021-02-26 bachelorThesis SCHEDERSKI, Willian José. Avaliação numérica de um descritor invariante do resfriamento conjugado por convecção forçada-condução de aquecedores 3D discretos em canais. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2021. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25993 por openAccess http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Ponta Grossa Brasil Departamento Acadêmico de Engenharia Mecânica Engenharia Mecânica UTFPR
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description	In this Course Completion Work was performed a numerical evaluation of an invariant descriptor of the conjugate forced convection-conduction heat transfer process of discrete heaters in channel flow, through gathering the conjugate influence coefficients g+, grouped in a conjugate matrix G+. With this descriptor, the temperature of each 3D protruding heater assembled on a conductive substrate in a horizontal rectangular channel can be predicted by the knowledge of arbitrary rates of heat dissipation on the heaters. In the numerical simulations, the governing equations with their boundary conditions were numerically solved within a single domain comprising the solid and fluid regions, by a coupled procedure, using the Control Volumes Method through the ANSYS/FluentTM 19.2 commercial software. In order to obtain results, typical values of geometries and thermophysical properties found in applications of electronic component cooling classified at Level 2 of electronic packing associated to thermal control of 3D protruding heaters assembled in a printed circuit board were used. Some examples have been illustrated, indicating the effects in conjugate influence coefficients of the substrate thermal conductivity and the Reynolds number of the channel flow. A comparison with experimental results was done and showed great agreement.
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Avaliação numérica de um descritor invariante do resfriamento conjugado por convecção forçada-condução de aquecedores 3D discretos em canais

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