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Diseño óptimo de un disipador de calor mediante el uso del algoritmo de optimización del murciélago virtual

Resumen

En este documento se presenta el diseño óptimo de un disipador de calor de tipo micro-canal, comúnmente utilizado para la extracción de la energía térmica generada por componentes micro-electrónicos. Para ello, se propusieron diferentes condiciones de operación, se empleó el criterio de la Mínima Generación de Entropía (MGE), como estrategia de modelado, y se implementó el método moderno de optimización, el Algoritmo del Murciélago Virtual (BA, de las siglas en inglés de Bat Algorithm). Con las condiciones de operación y especificaciones de diseño, se analizaron diferentes mecanismos pasivos para mejorar el proceso de transferencia de calor de flujo interno, por lo que se optó por una transferencia de calor forzada, directamente relacionado con la producción de entropía del disipador. Entre éstos se destacan la variación del caudal, la utilización de fluidos de trabajo con propiedades termofísicas diferentes y, el empleo de fluidos calefactores coloidales (o nanofluidos). Se realizaron todos los diseños posibles utilizando los fluidos y materiales de trabajo especificados en este proyecto de grado. Los resultados obtenidos durante esta investigación se contrastaron y analizaron con algunos de los reportados en la literatura. Con ello, se observó que al utilizar el nanofluido , los disipadores de calor incrementan considerablemente su eficiencia térmica, comparados con los otros fluidos considerados en esta investigación (i.e., amoniaco gaseoso, R-134A, aire, dióxido de carbono, aire con 10%, 50% y 90% de humedad, ).