طراحی ساختاری بهینه کانال های دارای هدایت حرارتی بالا جهت خنک کاری قطعات الکترونیکی بادر نظر گرفتن مقاومت تماسی

طی سال های اخیر، با افزایش تولید قطعات الکترونیکی مختلف و ضرورت خنک نمودن آنها به منظور افزایشطول عمر، لازم است که فرآیندهای انتقال گرما در این قطعات به صورت جامعتری بررسی شود. به منظور بهبودانتقال گرما و خنک کاری، نیازمند به بازنگری و بهبود روش های متداول و سنتی در فرآیند خنک کاری هستیم.یکی از روش های مدرن، استفاده از شاخه های ابررسانای حرارتی در قطعات دارای تولید حرارت داخلی است. بهکارگیری شاخه های ابررسانای حرارتی در داخل قطعه، مقاومت تماسی بین شاخه های ابررسانای حرارتی و قطعهرا ایجاد می کند. در بررسی های گذشته، از تاثیر مقاومت تماسی صرف نظر شده است. در این بررسی، قصد داریممیزان تاثیر مقاومت تماسی بر دمای بیشینه قطعه را بررسی کنیم و طراحی شاخه های ابررسانای حرارتی را با درنظر گرفتن مقاومت تماسی بهینه سازی کنیم و بهترین هندسه و پیکربندی را برای شاخه های ابررسانای حرارتیبه شکل V پیدا کنیم. هدف از بهینه سازی، کاهش دمای بیشینه قطعه (نقاط داغ) است. در این بررسی، مسئلهبه صورت دو بعدی فرض شده و بعد سوم ثابت و به اندازه کافی طولانی در نظر گرفته شده است. مسئله با استفادهاز نرم افزار MATLAB بررسی شده است و معادلات حاکم با استفاده از روش المان محدود بر روی شبکه تتراهدرالغیر یکنواخت حل شده است. در نظر گرفتن مقاومت تماس حرارتی، دمای بیبعد ماکزیمم را در نقطه بهینه حدود۶۴ درصد افزایش میدهد و زاویه شاخه های ابررسانای حرارتی را حدود ۱۶ درصد تغییر می دهد.

کلیدواژه ها:

طراحی ساختاری ، ابررسانایی حرارتی ، مقاومت تماسی