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E S C U E L A P O L I T C N I C A N A C I O N A LF A C U L TAD D E I N G E N I E R A M E C N I C A

TRANSFERENCIA DE CALOR 1 Y LABORATORIO 6M1

DEBER 1 2do. BimestreTransferencia de calor en supercies extendidas

OA ANAGUANO SIXTO GERARDO Lunes, 31 de Marzo de 2008

3.120 Debido al gran numero de dispositivos en los chips de PC actuales, amenudo se utilizan sumideros de calor con aletas para mantener el chip a unatemperatura de operacin aceptable. Se evaluarn dos diseos de aletas, los cualestienen dimensiones de rea base (sin aletas) de ! mm " # mm. $as aletas son deseccin transversal cuadrada % &abricadas de una aleacin de aluminio tro'uelado conuna conductividad trmica de # *+m -. l aire de en&riamiento se suministra a /0C, % la temperatura m1ima permisible del chip es # 0C. 2tras caracter3sticas de lascondiciones de diseo % operacin se presentan en la tabla siguiente.

Dimensiones de la aletaDise

oSeccin

transversal

on!it"d

#$mero de aletas en elarre!lo

%oe&ciente deconveccin

245

! 1 ! 1

!6#

7 " 89 " #

/!#

Determine cul arreglo de aletas es superior. n su anlisis, calcule la trans&erencia decalor, e:ciencia % e&ectividad de una sola aleta, as3 como la trans&erencia de calor total% la e:ciencia global del arreglo. Como estado real dentro de la computadora es

importante, compare la trans&erencia de calor total por unidad de volumen para losdos diseos.

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RES+,-DS DE -#/SS

Dimensiones dela aleta

Dise

o

4ncho

de laaleta

$ongitud

;b

? @mA $ @mA 4ncho $argo B @*+m-Ah

@*+m/-Ab@mA

b/@mA >b @-A

4!,66

6!!,66

6/ 7 8 # /,!6

6/,#6

6/ 6

5,66

6!#,66

6! 9 # # !#,!6

6/,#6

6/ 6

Diseo 4& @m/A 4b @m/A 4t @m/A m$c m E

4 ,!/6 /,F86! ,8FG66 7,F#6 !6,F767#/,9!6/##

#7

5 !,/66/ /,886! 8,86 9,86 8/,F/66,F668/

8

Diseo H& 't @*A '& @*A H6 I& '&JJJ

@*+m!A

4 F,7#6 6#!,8 ,F6G66 F,7F6!,8G6

,8FG6

9

5 8,/#6 #/8!,/# 9,#6 8,/#6

/,!G6

/,/9G6

9