Optimizar las superficies de enfriamiento en disipadores de calor de alto desempeño - Vaca Velásquez, Gabriel Alexander (2024)
El trabajo de titulación tuvo como objetivo optimizar las superficies de enfriamiento en disipadores de calor de alto desempeño, por la necesidad de gestionar de mejor manera el calor generado por un hardware potente y de alta frecuencia. Para ello, se utilizaron estructuras celulares triple periódicas (TPMS), específicamente los diseños Gyroid, Schwarz Primitive, con diferentes longitudes de onda, estos seis diseños creados en Python, cortados en Meshlab y optimizados en Blender, fueron convertidos en sólidos en Ansys, por su simetría se pudo realizar el análisis térmico de la mitad de las piezas para optimizar recursos. El análisis térmico comparó en estado estacionario un disipador de calor estándar con disipadores de calor optimizados, para el análisis se incluyó la carga de una fuente de poder de 50 watts sobre metro cuadrado y condiciones de borde como la convección del aire y la temperatura ambiente, los resultados mostraron que los disipadores optimizados lograron una mejor transferencia de calor que los disipadores estándar con una diferencia de aproximadamente de 2 grados centígrados. Las piezas fueron fabricadas mediante manufactura aditiva utilizando cera perdida, posteriormente la cera fue quemada en un crisol con yeso para permitir el vertido del aluminio fundido, se retiró el yeso y las piezas se sometieron a un ataque ultrasónico para pulirlas y obtener el acabado final. Finalmente, los disipadores fueron evaluados bajo condiciones específicas. Se midió la temperatura de entrada y salida del aire a través de los disipadores, aplicando la ecuación de balance energético en flujo estacionario para determinar su variación de temperatura