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Influencia de la Altura Estructural en el Rendimiento Termo-Hidráulico de un Disipador de Calor de Gyroid Refrigerado por Agua

Autores: Saghir, Mohamad Ziad; Rahman, Mohammad Mansur

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2026

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Acceso abierto

Artículo científico
2026

Influencia de la Altura Estructural en el Rendimiento Termo-Hidráulico de un Disipador de Calor de Gyroid Refrigerado por Agua


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Triangular
Periódico
Superficie mínima
Enfriamiento
Estructura
Optimización

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La estructura de superficie mínima periódica triplemente es objeto de una atención significativa por parte de la comunidad de ingeniería. La ventaja de utilizar tal estructura es su capacidad para proporcionar enfriamiento ligero a las superficies. En este artículo, se destaca una estructura de gyroid compuesta por una red de concha y una red sólida, con una porosidad de 0.7. Se aplicaron experimentalmente tres diferentes caudales, utilizando agua como fluido circulante, para enfriar una superficie cuadrada con una base de 37.5 mm y una altura de 12.7 mm. Se encontró que esta estructura proporcionaba una alta tasa de enfriamiento, logrando un número de Nusselt alrededor de 100 con una red sólida y 160 para una red de concha. También se observa que el área TPMS juega un papel significativo, aumentando así la tasa de enfriamiento. Cuando la altura TPMS es del 90% de la altura inicial de 12.7 mm, se encuentra que el rendimiento de ambas estructuras es bien aceptado. La caída de presión se reduce y el rendimiento térmico se mejora. El flujo circulante sobre la estructura redujo marginalmente la caída de presión. Los criterios de evaluación del rendimiento para la red de concha variaron de 95 < PEC a < 225, y para la red sólida de 125 < PEC a < 155. El método de optimización se ha aplicado en todo el rango de altura utilizando la metodología de superficie de respuesta. Se encontró que la altura óptima de TPMS es para una relación de aspecto del 95.1%.

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