Simulación de un micro-evaporador para un micro-tubo horizontal circular de 1-mm

Simulación de un micro-evaporador para un micro-tubo horizontal circular de 1-mm

Flow boiling into micro-channels is a good option of cooling solutions for electronic devices. Numerical simulations allow designing correctly before manufacturing. In this paper, the results of a steady-state one-dimensional simulation are presented for a single horizontal circular 1-mm tube. Throu...

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Detalles Bibliográficos
Autores principales: Valencia-Castillo, César Manuel, Zummo, Giuseppe, Saraceno, Luca, Noh-Pat, Felipe, Cruz-Alcántar, Pedro
Formato: Online
Lenguaje:eng
spa
Publicado: Universidad Autónoma de Baja California 2023
Acceso en línea:https://recit.uabc.mx/index.php/revista/article/view/250
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spelling recit-article-2502024-02-13T02:46:57Z Simulación de un micro-evaporador para un micro-tubo horizontal circular de 1-mm Simulation of a micro-evaporator for a single horizontal 1-mm circular micro-tube Valencia-Castillo, César Manuel Zummo, Giuseppe Saraceno, Luca Noh-Pat, Felipe Cruz-Alcántar, Pedro Micro-evaporator Flow boiling Numerical simulation Subcooled liquid flow Two-phase flow Micro-evaporador Flujo en ebullición Simulación numérica Flujo de líquido sub-enfriado Flujo bifásico. Flow boiling into micro-channels is a good option of cooling solutions for electronic devices. Numerical simulations allow designing correctly before manufacturing. In this paper, the results of a steady-state one-dimensional simulation are presented for a single horizontal circular 1-mm tube. Through the refrigerant flows, two regions are distinguished: subcooled liquid flow and two-phase flow. Typical equations and correlations have been used for subcooled liquid flow; while one theoretical model has been used for two-phase flow. The results presented here are those by using perfluorohexane, which is used in the formulation of FC-72, a refrigerant for cooling electronic devices. For the range of tested parameters, the next conclusions come: i) from the point of view of choosing the pump, the highest subcooled level, and inlet pressure should be preferred; ii) in order to avoid the critical heat flux condition, the lowest inlet pressure should be preferred; iii) there is a contradiction for choosing the right inlet pressure because is opposite for the point of view of pump selection and critical heat flux condition. El flujo en ebullición dentro de micro-canales es una buena opción para el enfriamiento de dispositivos electrónicos. Las simulaciones numéricas permiten diseñar correctamente antes de la manufactura. En este artículo, los resultados de una simulación uni-dimensional, en estado estacionario, son presentados para un tubo horizontal circular de 1 mm. Mientras el fluido fluye, se distinguen dos regiones: flujo de líquido sub-enfriado y flujo bifásico. Ecuaciones y correlaciones típicas han sido utilizadas para el flujo de líquido sub-enfriado; mientras que un modelo teórico ha sido utilizado para el flujo bifásico. Los resultados aquí presentados son aquellos utilizando perfluorohexano, el cual es utilizado en la formulación del FC-72, un refrigerante para el enfriamiento de dispositivos electrónicos. Para el rango de los parámetros aquí probados, se obtienen las siguientes conclusiones: i) desde el punto de vista de la selección de la bomba, el nivel más alto de sub-enfriamiento y de presión de ingreso serían preferidos; ii) para evitar la condición de flujo de calor crítico, la más baja presión de ingreso sería preferida; iii) hay una contradicción en la selección de la presión de ingreso correcta porque es opuesta desde el punto de vista de la selección de la bomba y de la condición de flujo de calor crítico. Universidad Autónoma de Baja California 2023-06-06 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion application/pdf text/html text/xml https://recit.uabc.mx/index.php/revista/article/view/250 10.37636/recit.v6n2e250 REVISTA DE CIENCIAS TECNOLÓGICAS; Vol. 6 No. 2 (2023): April-June; e250 REVISTA DE CIENCIAS TECNOLÓGICAS; Vol. 6 Núm. 2 (2023): Abril-Junio; e250 2594-1925 eng spa https://recit.uabc.mx/index.php/revista/article/view/250/426 https://recit.uabc.mx/index.php/revista/article/view/250/427 https://recit.uabc.mx/index.php/revista/article/view/250/439 Copyright (c) 2023 César Manuel Valencia-Castillo, Giuseppe Zummo, Luca Saraceno, Felipe Noh-Pat, Pedro Cruz-Alcántar https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
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description Flow boiling into micro-channels is a good option of cooling solutions for electronic devices. Numerical simulations allow designing correctly before manufacturing. In this paper, the results of a steady-state one-dimensional simulation are presented for a single horizontal circular 1-mm tube. Through the refrigerant flows, two regions are distinguished: subcooled liquid flow and two-phase flow. Typical equations and correlations have been used for subcooled liquid flow; while one theoretical model has been used for two-phase flow. The results presented here are those by using perfluorohexane, which is used in the formulation of FC-72, a refrigerant for cooling electronic devices. For the range of tested parameters, the next conclusions come: i) from the point of view of choosing the pump, the highest subcooled level, and inlet pressure should be preferred; ii) in order to avoid the critical heat flux condition, the lowest inlet pressure should be preferred; iii) there is a contradiction for choosing the right inlet pressure because is opposite for the point of view of pump selection and critical heat flux condition.
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