Uso de algoritmos metaheurísticos híbridos combinados con la minimización de entropía en problemas de trasferencia de calor en circuitos electrónicos

Abstract

En este artículo se presenta el desarrollo de un algoritmo metaheurístico híbrido, Enjambre de Partículas + Simplex (PSO+SX), para evaluar su comportamiento en la solución de problemas de transferencia de calor en circuitos electrónicos, más específicamente, cuando se utiliza el criterio de mínima generación de entropía durante el diseño de un disipador de calor de microcanales. Para contrastar su validez se utilizaron resultados tomados de la literatura reciente y que fueron obtenidos mediante técnicas de optimización determinísticas. En el estudio que se propone se logra constatar que se reprodujeron los resultados de la literatura con los de este trabajo en forma muy satisfactoria, con un considerable menor esfuerzo computacional y con programación sencilla, aspecto que permite al diseñador concentrase más en el problema térmico que en la estrategia de solución numérica, facilitando el trabajo de este y haciendo que el desarrollo del diseño del microcanal sea mas confiable, òptimo y fácil para aplicaciones industriales. El método propuesto es más ventajoso que el método de los multiplicadores de Lagrange [1] usado en el estudio de referencia para dar optimización de parámetros como: el número de aletas del microcanal (N), la velocidad del fluido refrigerante (vf), la altura del disipador (H) y el ancho de cada una de las aletas (t) resuelto con el método de Newton-Rapshon multidimensional, en cuanto no requiere condiciones iniciales cercanas a la solución óptima para asegurar condiciones de convergencia y precisión, facilitando su aplicación a problemas de la vida real.