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Effect of flow pulsation on the heat transfer performance of a minichannel heat sink / Tim Persoons in Journal of heat transfer, Vol 134 N° 9 (Septembre 2012) 

Public ISBD [article]  in Journal of heat transfer > Vol 134 N° 9 (Septembre 2012) . - 07 p. Titre : Effect of flow pulsation on the heat transfer performance of a minichannel heat sink Type de document : texte imprimé Auteurs : Tim Persoons, Auteur ; Tom Saenen, Auteur ; Tijs Van Oevelen, Auteur Année de publication : 2012 Article en page(s) : 07 p. Note générale : heat transfer Langues : Anglais (eng) Mots-clés : microchannel;  minichannel;  electronics  cooling;  cooling;  boundary  layer  developement;  oscillating  flow;  heat  transfer  enhancement Index. décimale : 536 Chaleur. Thermodynamique Résumé : Heat sinks with liquid forced convection in microchannels are targeted for cooling electronic devices with a high dissipated power density. Given the inherent stability problems associated with two-phase microchannel heat transfer, this paper investigates experimentally the potential for enhancing single-phase convection cooling rates by applying pulsating flow. To this end, a pulsator device is developed which allows independent continuous control of pulsation amplitude and frequency. For a single minichannel geometry (1.9 mm hydraulic diameter) and a wide range of parameters (steady and pulsating Reynolds number, Womersley number), experimental results are presented for the overall heat transfer enhancement compared to the steady flow case. Enhancement factors up to 40% are observed for the investigated parameter range (Reynolds number between 100 and 650, ratio of pulsating to steady Reynolds number between 0.002 and 3, Womersley number between 6 and 17). Two regimes can be discerned: for low pulsation amplitude (corresponding to a ratio of pulsating to steady Reynolds number below 0.2), a small heat transfer reduction is observed similar to earlier analytical and numerical predictions. For higher amplitudes, a significant heat transfer enhancement is observed with a good correspondence to a power law correlation. This work establishes a reference case for future studies of the effect of flow unsteadiness in small scale heat sinks. DEWEY : 536 ISSN : 0022-1481 En ligne : http://asmedl.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=JHTRAO000134000009 [...] [article] Effect of flow pulsation on the heat transfer performance of a minichannel heat sink [texte imprimé] / Tim Persoons, Auteur ; Tom Saenen, Auteur ; Tijs Van Oevelen, Auteur . - 2012 . - 07 p. heat transfer Langues : Anglais (eng) in Journal of heat transfer > Vol 134 N° 9 (Septembre 2012) . - 07 p. Mots-clés : microchannel;  minichannel;  electronics  cooling;  cooling;  boundary  layer  developement;  oscillating  flow;  heat  transfer  enhancement Index. décimale : 536 Chaleur. Thermodynamique Résumé : Heat sinks with liquid forced convection in microchannels are targeted for cooling electronic devices with a high dissipated power density. Given the inherent stability problems associated with two-phase microchannel heat transfer, this paper investigates experimentally the potential for enhancing single-phase convection cooling rates by applying pulsating flow. To this end, a pulsator device is developed which allows independent continuous control of pulsation amplitude and frequency. For a single minichannel geometry (1.9 mm hydraulic diameter) and a wide range of parameters (steady and pulsating Reynolds number, Womersley number), experimental results are presented for the overall heat transfer enhancement compared to the steady flow case. Enhancement factors up to 40% are observed for the investigated parameter range (Reynolds number between 100 and 650, ratio of pulsating to steady Reynolds number between 0.002 and 3, Womersley number between 6 and 17). Two regimes can be discerned: for low pulsation amplitude (corresponding to a ratio of pulsating to steady Reynolds number below 0.2), a small heat transfer reduction is observed similar to earlier analytical and numerical predictions. For higher amplitudes, a significant heat transfer enhancement is observed with a good correspondence to a power law correlation. This work establishes a reference case for future studies of the effect of flow unsteadiness in small scale heat sinks. DEWEY : 536 ISSN : 0022-1481 En ligne : http://asmedl.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=JHTRAO000134000009 [...]

Optimization of convective heat transfer in micro-scale electronics cooling applications / Martine Baelmans in La Houille blanche, N° 4 (Juin 2011) 

Public ISBD [article]  in La Houille blanche > N° 4 (Juin 2011) . - pp. 70-78 Titre : Optimization of convective heat transfer in micro-scale electronics cooling applications Titre original : Optimisation du transfert thermique convectif pour des applications de refroidissement de systèmes électroniques à micro échelle Type de document : texte imprimé Auteurs : Martine Baelmans, Auteur ; Ruben Gielen, Auteur ; Tim Persoons, Auteur Année de publication : 2011 Article en page(s) : pp. 70-78 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Micro-canaux  Dissipateurs  thermiques  Echangeurs  de  chaleur  compacts Index. décimale : 551.4 Résumé : Selected state of the art micro scale convective heat transfer techniques are presented for use in heat sinks and heat exchangers. Hereby focus is put on optimal design aspects for micro channel components and their effect on the over-all system performance in micro-electronics cooling applications. For direct liquid cooled heat sink applications, steady and unsteady single-phase flow operation are discussed and compared with possible operating conditions for two-phase flow. Regarding compact heat exchanger applications, the effects of downscaling are discussed in terms of the penalties on hydraulic and thermal performance. Comparing the optimal design of heat sinks (minimal thermal resistance and thermal gradients as well as maximal energy recovery) and heat exchangers (maximal power density), different criteria for flow conditions and material properties emerge. Nous présentons une sélection de techniques de transfert thermique convectif à micro échelle destinées à être utilisées dans les dissipateurs et échangeurs thermiques. L’accent est mis ici sur l’optimisation des paramètres de micro canaux et leur effet sur les performances globales pour les applications de refroidissement en microélectronique. Pour les dissipateurs thermiques à refroidissement direct par liquide, on discute et on compare les performances en écoulement monophasique stationnaire et instationnaire avec celles obtenues en écoulement diphasique. En ce qui concerne les échangeurs thermiques compacts, on discute des conséquences négatives de la réduction d’échelle sur les performances hydraulique et thermique. En comparant l’optimisation des dissipateurs thermiques (résistance thermique et gradients de température minimaux, ré-cupération d’énergie maximale) et des échangeurs thermiques (densité de puissance maximale), on met en évidence diffé-rents critères concernant les conditions d’écoulement et les propriétés des matériaux. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...] [article] Optimization of convective heat transfer in micro-scale electronics cooling applications = Optimisation du transfert thermique convectif pour des applications de refroidissement de systèmes électroniques à micro échelle [texte imprimé] / Martine Baelmans, Auteur ; Ruben Gielen, Auteur ; Tim Persoons, Auteur . - 2011 . - pp. 70-78. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in La Houille blanche > N° 4 (Juin 2011) . - pp. 70-78 Mots-clés : Micro-canaux  Dissipateurs  thermiques  Echangeurs  de  chaleur  compacts Index. décimale : 551.4 Résumé : Selected state of the art micro scale convective heat transfer techniques are presented for use in heat sinks and heat exchangers. Hereby focus is put on optimal design aspects for micro channel components and their effect on the over-all system performance in micro-electronics cooling applications. For direct liquid cooled heat sink applications, steady and unsteady single-phase flow operation are discussed and compared with possible operating conditions for two-phase flow. Regarding compact heat exchanger applications, the effects of downscaling are discussed in terms of the penalties on hydraulic and thermal performance. Comparing the optimal design of heat sinks (minimal thermal resistance and thermal gradients as well as maximal energy recovery) and heat exchangers (maximal power density), different criteria for flow conditions and material properties emerge. Nous présentons une sélection de techniques de transfert thermique convectif à micro échelle destinées à être utilisées dans les dissipateurs et échangeurs thermiques. L’accent est mis ici sur l’optimisation des paramètres de micro canaux et leur effet sur les performances globales pour les applications de refroidissement en microélectronique. Pour les dissipateurs thermiques à refroidissement direct par liquide, on discute et on compare les performances en écoulement monophasique stationnaire et instationnaire avec celles obtenues en écoulement diphasique. En ce qui concerne les échangeurs thermiques compacts, on discute des conséquences négatives de la réduction d’échelle sur les performances hydraulique et thermique. En comparant l’optimisation des dissipateurs thermiques (résistance thermique et gradients de température minimaux, ré-cupération d’énergie maximale) et des échangeurs thermiques (densité de puissance maximale), on met en évidence diffé-rents critères concernant les conditions d’écoulement et les propriétés des matériaux. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...]