Desenvolvimento de correlações de troca de calor em dissipadores de placas retangulares

Abstract

A expansão da indústria de dispositivos eletrônicos e a tendência à miniaturização destacam a importância de um gerenciamento térmico eficaz durante o projeto e controle desses dispositivos. Nesse contexto, a modelagem de ordem reduzida, como o uso de redes térmicas, emerge como uma ferramenta ágil que permite rápidas alterações no projeto. Para a construção deste tipo de ferramenta são necessárias correlações de troca de calor por convecção. Este trabalho compila correlações da literatura e desenvolve novas correlações para modelar esse fenômeno por meio de uma abordagem numérica. Os casos estudados incluem a troca de calor em dissipadores de placas contínuas com ventilação na direção longitudinal dos canais e sem ventilação, tanto na orientação horizontal quanto vertical. Utilizando o método dos volumes finitos, os resultados de Nusselt são coletados para diversos casos, e novas correlações são elaboradas com base nas correlações encontradas na literatura. Os níveis de concordância das correlações com os resultados numéricos encontrados apresentaram erros médios de 6,6%, 5,6% e 9,6% para os casos de convecção forçada, natural vertical e natural horizontal, respectivamente. Em comparação, os menores erros encontrados na literatura foram de 15,6%, 12,6% e 53,3%, respectivamente.