Estudo numérico da geometria de materiais altamente condutivos aplicados à refrigeração por condução de calor

Abstract

Este trabalho propõe a utilização do método “Constructal Design” para realizar a o estudo da influência da geometria no desempenho de um sistema em forma de “V” que remove um fluxo de calor constante de um corpo através de dissipadores isotérmicos. A equação de condução de calor em regime permanente, utilizando propriedades constantes, será aplicada ao sistema de interesse. Será mostrado numericamente que a resistência térmica global do caminho em “V”, sujeita às constantes, área total no formato de um círculo e área do caminho condutivo em “V”, poderá ser minimizada variando-se a sua geometria (graus de liberdade). Pretende-se mostrar que o método “Constructal design” conduz a emergência de uma arquitetura do caminho em “V” que diminui a resistência térmica global.

This work proposes the use of "Constructal Design" method to perform the study of the influence of geometry on the performance of a system in form of "V" that removes constant heat flux of a body through isothermal heat sinks. The equation of heat conduction in steady state, using constant properties, is applied to the system of interest. It will be numerically shown that the overall thermal resistance of the path in "V", subject to constant total area with the form of a circle, as well constant V-shaped conductive pathway area, can be minimized by varying the geometry (degrees of freedom). It is intended to show that "Constructal design" method leads to a emergence of a V-shaped conductive pathway configuration which decreases the overall thermal resistance.