El método de enjambre de partículas y el criterio de mínima entropía en el diseño óptimo de un disipador de calor

Abstract

Este artículo presenta los resultados de simulación del diseño térmico de un disipador de calor tipo micro-canal, comúnmente utilizado en electrónica. Se utilizó el criterio de mínima entropía para generar el modelo matemático, teniendo en cuenta algunas asunciones para simplicidad del análisis y por lo tanto del mismo modelo, posteriormente resuelto mediante multiplicadores de Lagrange y por optimización con enjambre de partículas (PSO), considerando restricciones para cada una de las variables de acuerdo a criterios de diseño y manufactura para lo que es considerado un micro-canal. Previo a esta solución se realizara un análisis paramétrico de la función objetivo con el fin de observar el comportamiento de la misma como justificación de la optimización. Se encontró que debido al gran número de parámetros del modelo, la solución mediante el primer método es altamente demandante, dado que requiere solucionar un sistema de ecuaciones no lineales. Este sistema fue resuelto mediante el método de Newtons iniciales sin tener mayor criterio técnico para hacerlo. De otro lado, la solución con PSO fue muy sencilla y requirió poco esfuerzo y tiempo computacional. Se contrastan los resultados de ambos métodos, teniendo en cuenta aspectos como tiempo de cómputo, convergencia y simplicidad de los