Thermal analysis of heat sinks: an analytical approach using integral transforms

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Corrêa, Lívia Mantuano
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia
Brasil
UERJ
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/17273
Resumo: The present work develops an analytical approach using the Classical Integral Transform Technique (CITT) for solving heat transfer problems in heat sinks. The mathematical formulation is composed of a three-dimensional base and two-dimensional fins. The oncoming heat flux from a heated chip attached at the bottom of the base needs to be cooled to ensure its good performance and long service life. Fins coupled at the heat sink base’s top are responsible for increase the heat transfer, and the air flows between fins contributing to the temperature’s reduction of the system. The analytical methodology used is the Classical Integral Transform Technique, it is applied to solve the base and fins formulations. The fin-base coupling condition is then used to obtain the temperature field. OpenFOAM simulations are also performed for comparison purposes and to evaluate different shaped fins effectiveness. The developed analytical methodology innovates the study of heat transfer in heat sinks presenting the importance of 2D fin modeling for symmetrical and non-symmetrical cases.