Disipador de calor
PROBLEMA A ESTUDIAR.
Se tiene un disipador cooler modelo D80SM-12 el cual se ocupa para el enfriamiento de un procesador de una computadora. Se pretende calcular el calor necesario para enfriardicho procesador y calcular la resistencia térmica presente en la convección forzada. La temperatura de la aleta está a 30°C y la temperatura del aire está a 50°C
El disipador cuenta con algunosdatos conocidos los cuales nos ayudaran a realizar nuestros cálculos. Los datos conocidos son los siguientes:
Contiene 8 aletas con longitud de 0.15m y espesor de 0.038m.
Cálculosobtenidos para el ventilador de convección forzada (aire).
Resistencia térmica para la convección forzada
Dónde:
h= es el coeficiente de convección.
A=es el área total expuesta a la corriente convectiva.
Para el cálculo del área tenemos que:
A= (0.15m) (0.038 m)(8) = 0.0456m²
Para el cálculo de h tenemos que:
Rex = Número de Reynolds para una longitud x
ƿ = Viscosidad del aire = 1,95 E 5
µ= Densidad del aire = 1,127 Kg/ m3
u = Velocidad del fluido, del cooler elegido.
Cp = Calor específico del aire = 1,0 KJ / Kg ºC
Para conocer la velocidad del fluido (aire), necesitamosconocer el cooler a utilizar. Normalmente en la hoja de datos nos dan un parámetro llamado CFM (cubic feet per minute) , que para nuestro caso es 27(modelo D80SM-12) con el mismo y las dimensiones deentrada de aire podemos calcular la velocidad del flujo.
Con las medidas calculamos la ventana del cooler:
Superficie círculo =
”Con esta velocidad calculamos h”.Ahora conociendo la velocidad del flujo de aire y los datos obtenidos que están reportados en tablas podemos calcular el Reynolds:
Rex =11010Recordemos de la teoría que si el largo de la aleta es menor a 28.6 [cm] podemos considerar el flujo laminar.
Entonces:
Finalmente calculamos la resistencia térmica
Para calcular el calor convectivo tenemos que:
Qconv = hAs (T∞ - Ts)
Qconv = (90.01)...
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