Simulazione termofluidodinamica di alette a spillo per raffreddamento a liquido di componenti elettronici di potenza

Alcuni componenti elettronici, utilizzati ad esempio negli impianti di telecomunicazioni o nei calcolatori di ultima generazione, possono avere particolari esigenze di raffreddamento, alle quali si può fare fronte con sistemi di asportazione del calore a circolazione forzata di liquido. In questi casi, il liquido è fatto fluire all’interno di un canale la cui altezza è particolarmente ridotta, per la necessità di limitare l’ingombro dell’apparato. La superficie alettata destinata allo scambio termico con il liquido è ottenuta posizionando delle alette cilindriche di forma tozza (altezza confrontabile con il diametro) trasversalmente all’interno del canale, variamente disposte in fila o in schiera. Per questa particolare geometria secondo alcuni autori è possibile utilizzare le correlazioni per superfici di lunghezza indefinita, trascurando gli effetti di parete. In questo lavoro sono esposti i primi risultati di simulazioni del campotermofluidodinamico su canali di sezione rettangolare ed aletta di sezione cilindrica disposta singolarmente trasversalmente alla direzione del moto. L’aletta è di altezza uguale a quella del canale e diametro idraulico confrontabile con l’altezza. Le simulazioni sono effettuate con un codice commerciale, per valori del numero di Reynolds compresi tra 1000 e 3000. I risultati, in termini di numero di Nusselt medio, sono confrontati con i valori sperimentali ottenuti per le stesse geometrie e nelle stesse condizioni dai colleghi del Dipartimento di Energetica dell’Università Politecnica delle Marche, e precedentemente pubblicati.