En aquesta tesi s’avalua un sistema híbrid de jet impactant/ microcanals, a escala micromètrica.
S’inclou el procediment de dimensionament i la construcció del dissipador mitjançant el procés
de microfabricació. Amb proves experimentals que permeten el càlcul de paràmetres com el
coeficient de resistència tèrmica i la desviació estàndard de la temperatura, s’avalua el
comportament del sistema en comparació amb d’altres de similars a escala mil•limètrica.
Paral•lelament es desenvolupa i valida un model numèric per simular el comportament del
dispositiu. El model permet analitzar l’efecte de la velocitat del fluid refrigerant així com
l’impacte del material d’interfície tèrmica (TIM). També s’estudia l’efecte de la geometria del jet
utilitzant el quocient entre l’amplitud de l’entrada del fluid i la distància entre aquesta i el punt
d’impacte (z/b). La resistència tèrmica, la uniformitat de temperatura i les pèrdues de pressió
s’analitzen en funció d’aquest paràmetre z/b. Finalment, per estudiar l’adaptació del dissipador a
fluxos de calor bidimensionals s’avalua un disseny de matriu d’agulles, comparant-lo amb el
dissipador de microcanals. / En esta tesis se evalúa un sistema híbrido de jet impactante/microcanales, a escala micrométrica.
Se incluye el procedimiento de dimensionamiento y la construcción del disipador mediante el
proceso de microfabricación. Con pruebas experimentales que permiten el cálculo de parámetros
como el coeficiente de resistencia térmica y la desviación estándar de la temperatura se evalúa el
comportamiento del sistema en comparación con otros de similares a escala milimétrica.
Paralelamente se desarrolla y valida un modelo numérico para simular el comportamiento del
dispositivo. El modelo permite analizar el efecto de la velocidad del fluido refrigerante así como
el impacto del material de interfaz térmica (TIM). También se estudia el efecto de la geometría
del jet utilizando el cociente entre la amplitud de la entrada del fluido y la distancia entre ésta y el
punto de impacto (z/b). La resistencia térmica, la uniformidad de temperatura y las pérdidas de
presión se analizan en función de este parámetro z/b. Finalmente, para estudiar la adaptación del
disipador a flujos de calor bidimensionales se evalúa un diseño de matriz de agujas,
comparándolo con el disipador de microcanales. / This thesis evaluates a hybrid microchannels/jet impingement system, in a micrometer scale. The
work includes the dimensioning process and the heat sink development using a microfabrication
process. With the experimental tests that allow to calculate parameters like the thermal resistance
coefficient and the temperature standard deviation, the system behaviour is evaluated in
comparison to similar ones in a millimeter scale. In parallel a numeric model is developed and
validated in order to simulate the behaviour of the device. The model makes possible to analyse
the effect of the cooling fluid velocity as well as the impact of the thermal interface material
(TIM). In addition the effect of the jet geometry is studied using the nozzle to plate spacing (z/b) .
The thermal resistance, temperature uniformity and pressure drop are analysed in function of this
z/b parameter. Finally, a pin fins design is evaluated comparing it with the microchannels heat
sink, in order to study the adjustment of the heat sink to bidimensional heat fluxes.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:TDX_UDL/oai:www.tdx.cat:10803/365303 |
| Date | 21 December 2015 |
| Creators | Riera Curt, Sara |
| Contributors | Barrau, Jérôme, Rosell Urrutia, Joan Ignasi, Universitat de Lleida. Departament de Medi Ambient i Ciències del Sòl |
| Publisher | Universitat de Lleida |
| Source Sets | Universitat de Lleida |
| Language | Catalan |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | 79 p., application/pdf |
| Source | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) |
| Rights | ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs., info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0026 seconds