Sandia integra ventilador y disipador

[kynes]

Vamos, no me jodas, eso es casi como una puñetera rotaflex… El domingo me pegué un tajo en el pulgar con una inocente máquina de hacer helados, no quiero imaginar lo que puede causar eso en manos de usuarios finales.

[cobito]

@kynes:

Vamos, no me jodas, eso es casi como una puñetera rotaflex… El domingo me pegué un tajo en el pulgar con una inocente máquina de hacer helados, no quiero imaginar lo que puede causar eso en manos de usuarios finales.

Venga, vamos a ser rigurosos. En la tabla de características pone que la resistencia térmica es de 0.2 ºC/W, es decir, parece que está hecho de aluminio. También nos dicen que el volumen total de material es de 170 cm³, o lo que es lo mismo, 1.7e-4 m³ y por otra parte sabemos que la densidad del aluminio es de unos 2700 kg/m³. Por lo tanto, podemos afirmar que nos encontramos ante un disipador rotativo con una masa de unos 460 gramos. Por otra parte, en el minuto 1:40 del vídeo, el tío dice que gira a 2000 rpm. Viendo el tamaño del disipador y cómo el tío lo coge, suponiendo que tiene una mano de un tamaño más o menos normal, el disipador tendría un diámetro de aproximadamente 10 cm.

En resumen, tenemos estos datos:
Material: aluminio
Masa: 460 gramos
Diámetro: 10 cm (0.1 m)
Velocidad de rotación: 2000 rpm

Pues bien, como muchos sabréis, la energía cinética es E=0.5mv². Esta expresión nos indica la energía que tiene un cuerpo en movimiento. El problema es que la energía cinética varía en función del radio ya que la velocidad lineal varía en función del radio (como comenté en el anterior post. Así que tendremos que integrar la expresión en función de radio quedándonos algo así:

E= ∫ 0.5mv²dr entre 0 y 0.1. O lo que es lo mismo: E= ∫ 0.5m(rdø/dt)²dr que nos da algo así: E=0.5 m 0.05³/3 dø/dt.

La cuestión ahora consiste en sacar la velocidad angula dø/dt, pero no hace falta hacer grandes cáculos puesto que nos la han dado: 2000rpm que tendremos que pasar a rad/s. Haciendo una sencilla regla de tres, obtenemos que dø/dt=66.6π rad/s.

Despejando obtenemos que la energía que lleva el disipador es de 0.42 J.

Muy bien, esta cantidad de energía en principio no nos dice nada. Ahora comparémosla por ejemplo con una bala de 9 mm que tiene un peso de 8 gramos y viaja a unos 380 m/s nada más salida del cañón. Su energía cinética sería de E=0.50.008380²=577.6 J. es decir, algo más de 1000 veces la energía de nuestro disipador.

En resumidas cuentas, energéticamente poner el dedo en el disipador equivale a que te peguen un tiro en el dedo con una 9 mm a quemarropa teniendo la bala una milésima parte de su masa. Todo esto sin contar a aportación del motor, la cual desconocemos.

PD: Si los datos de la tabla son ciertos, este disipador promete.

FE DE ERRATAS: Gracias a la cita de Tecnho queda constancia de todos los errores que he cometido :ffu: y que han sido corregidos. No obstante, es posible que a lo largo del día me vayan viniendo a la cabeza más fallos.

[Tecnho]

@cobito:

Venga, vamos a ser rigurosos. En la tabla de características pone que la resistencia térmica es de 0.2 ºC/W, es decir, parece que está hecho de aluminio. También nos dicen que el volumen total de material es de 170 cm³, o lo que es lo mismo, 1.7e-4 m³ y por otra parte sabemos que la densidad del aluminio es de unos 2700 kg/m³. Por lo tanto, podemos afirmar que nos encontramos ante un disipador rotativo con una masa de unos 460 gramos. Por otra parte, en el minuto 1:40 del vídeo, el tío dice que gira a 2000 rpm. Viendo el tamaño del disipador y cómo el tío lo coge, suponiendo que tiene una mano de un tamaño más o menos normal, el disipador tendría un diámetro de aproximadamente 10 cm.

En resumen, tenemos estos datos:
Material: aluminio
Masa: 460 gramos
Diámetro: 10 cm (0.1 m)
Velocidad de rotación: 2000 rpm

Pues bien, como muchos sabréis, la energía cinética es E=0.5mv². Esta expresión nos indica la energía que tiene un cuerpo en movimiento. El problema es que la energía cinética varía en función del radio ya que la velocidad lineal varía en función del radio (como comenté en el anterior post. Así que tendremos que integrar la expresión en función de radio quedándonos algo así:

Cobito me asustas, pero me ha quedado bien claro, debo comprar uno XD

E= ∫ 0.5mv²dr entre 0 y 0.1. O lo que es lo mismo: E= ∫ 0.5m(rdø/dt)²dr que nos da algo así: E=0.5 m 0.1²/2 dø/dt.

La cuestión ahora consiste en sacar la velocidad angula dø/dt, pero no hace falta hacer grandes cáculos puesto que nos la han dado: 2000rpm que tendremos que pasar a rad/s. Haciendo una sencilla regla de tres, obtenemos que dø/dt=66.6π rad/s.

Despejando obtenemos que la energía que lleva el disipador es de 50.34 J.

Muy bien, esta cantidad de energía en principio no nos dice nada. Ahora comparémosla por ejemplo con una bala de 9 mm que tiene un peso de 8 gramos y viaja a unos 380 m/s nada más salida del cañón. Su energía cinética sería de E=0.50.008380²=577.6 J. es decir, algo más de 10 veces la energía de nuestro disipador.

En resumidas cuentas, energéticamente poner el dedo en el disipador equivale a que te peguen un tiro en el dedo con una 9 mm a quemarropa teniendo la baja una décima parte de su velocidad nominal ó una décima parte de su masa.

[Sylver]

Cobito, ¿se puede saber que haces aquí?
En la NASA ya te hubieran contratado… pierdes el tiempo... :facepalm:
xDDD

[Fassou]

Si el invento puede ser una respuesta eficiente para disipar temperatura en dispositivos industriales, pero si hablamos de ordenadores, y no digamos ya de usuarios finales, entonces tendría que añadir al menos una barrera de protección, aunque sea de plástico ABS, lo que por muy bien que lo hagan, producirá unos niveles de ruido alucinantes.

Ahora que todos los fabricantes de disipadores, incluida la propia intel, ya tienen soluciones RL estancas (Asetek, Corsair, Thermaltake, …), no veo demasiado clara la aplicación de este sistema, salvo un diseño revolucionario de equipo "portable", como los "Todo en Uno" o superportátiles como los Dell Precision M90 <:(

Salu2!

PD: Y de la NASA nada, en todo caso echa el CV para la ESA

[Bm4n]

@Fassou:

Si el invento puede ser una respuesta eficiente para disipar temperatura en dispositivos industriales, pero si hablamos de ordenadores, y no digamos ya de usuarios finales, entonces tendría que añadir al menos una barrera de protección, aunque sea de plástico ABS, lo que por muy bien que lo hagan, producirá unos niveles de ruido alucinantes.

Ahora que todos los fabricantes de disipadores, incluida la propia intel, ya tienen soluciones RL estancas (Asetek, Corsair, Thermaltake, …), no veo demasiado clara la aplicación de este sistema, salvo un diseño revolucionario de equipo "portable", como los "Todo en Uno" o superportátiles como los Dell Precision M90 <:(

Salu2!

PD: Y de la NASA nada, en todo caso echa el CV para la ESA

Vamos comparar este invento con una RL… primero que no mejoran los resultados de los buenos disipadores con heatpipes, segundo que son bastante armatostes y tercero que cuestan bastante. Esta es una muy buena solución para mejorar los inmensos disipadores actuales que no caben en ninguna caja medianamente pequeña, la tontería de que te puedas pegar en un dedo con ello es una nimiedad, si aun rotase a 6000rpm...

[Tecnho]

Bueno cuándo salga si es que sale a la venta, se lo enviamos a cazadores de mitos y hagan pruebas con gel balistico para ver si corta o no XD

[krampak]

Si metes el dedo dentro de un delta de 80 o 120 a 10k rpms también hace estragos, eh? Y eso esta en el mercado, os lo digo por experiencia propia XD

[Bm4n]

Cierto, yo con un TT de 8k afilado como el demonio me hice un buen pinchazo en el dedo, creo que el invento tiene menos peligro.

[cobito]

@Sylver:

Cobito, ¿se puede saber que haces aquí?
En la NASA ya te hubieran contratado… pierdes el tiempo... :facepalm:
xDDD

Qué exagerado. Aunque como dice Fassou, mejor a la ESA que pilla más cerca. De todas formas el reto no sería trabajar en una institución de ese calibre sino simplemente trabajar :risitas:

Ale, prometo no tener más idas de pinza en los próximos días.

[Sylver]

Yo de ti me metía a profesor particular para estudiantes de ingeniería, que a razón de ciento y pico euros al mes por alumno, te ibas a sacar un sobresueldo del carajo :risitas:

[Tecnho]

Yo prefiero que te vayas de la pinza, así uno aprende o intenta aprender cosas que no sabe, así que no cambies cobito.

[lforos]

@cobito:

si el centro del disipador empezara a girar a la velocidad linel de la luz, ¿a qué velocidad giraría la parte inmediatamente más alejada del centro? ¿a qué velocidad giraría el extremo?

Ya que estás con esto ¿podrías calcular el caudal de aire y el ruido en decibelios que haría el ventilador si gira a la velocidad de la luz? Porque al fin y al cabo esta es la información que resultaría útil … :troll:

[cobito]

@lforos:

Ya que estás con esto ¿podrías calcular el caudal de aire y el ruido en decibelios que haría el ventilador si gira a la velocidad de la luz? Porque al fin y al cabo esta es la información que resultaría útil … :troll:

Para el caudal haría falta saber la velocidad de entrada o de salida del aire y suponer que el aire entra por la cavidad central y sale por el área lateral. Por otra parte, haría falta saber el ángulo que tienen las aspas a la salida aunque eso con un poco de imaginación se puede sacar. Eso sin contar que el flujo de aire debería ser estacionario y la densidad de este constante en todo el proceso, lo cual es una aproximación un poco burda pero inevitable a no ser que tengas alguna forma de medir la densidad del aire a la entrada y a la salida.

Vamos, que el cálculo del caudal sería un verdadero coñazo hacerlo matemáticamente. Supongo que en la vida real lo miden con alguna máquina porque es la única forma de obtener un resultado fidedigno sin tener que andar con "cosas raras". Es más, me apostaría algo a que los disipadores se diseñan mucho más con el método del ensayo/error que matemáticamente sin olvidar los 4 principios físicos básicos.

En cuanto al ruido, pues no tengo ni idea de como calcularlo. Dudo que se pueda calcular sin hacer una simulación del flujo dentro del ventilador y eso hablando sólo del ruido que produciría el aire por la fricción. Del motor no se sabe absolutamente nada.

:alone:

PD: De todas formas, a la velocidad de la luz* seguramente el aire se convertiría en plasma y todo bicho viviente en las proximidades del disipador moriría.

*La velocidad de la luz es inalcanzable por la materia. Se supone una velocidad cercana a la de la luz.

:troll:

[kynes]

Me estás recordando al chiste de un matemático, un físico y un químico queriendo calcular el volumen de una vaca…

[cobito]

@kynes:

Me estás recordando al chiste de un matemático, un físico y un químico queriendo calcular el volumen de una vaca…

La verdad es que el cálculo de la mecánica de los fluidos es así. Se hacen aproximaciones por un tubo y en cuanto tienes un sistema un poco complejo ya resulta imposible hacer los cálculos a mano. Por eso en esa disciplina se recurre mucho a la experimentación (como los túneles de viento) y a los centros de supercomputación para hacer simulaciones.

Por eso me creo que ingeniería aeronáutica sea la carrera más difícil que existe (según dicen).

[Sylver]

Cálculos infinitesimales que se llaman, ¿no?

[cobito]

@Sylver:

Cálculos infinitesimales que se llaman, ¿no?

El cálculo infinitesimal está relacionado con las integrales y las derivadas que son la base del tipo de cálculos que se hacen en esos ordenadores aunque no está relacionado con las aproximaciones que se hace al realizarlos a mano. Pero para ser exactos, lo que resuelven esas máquinas son ecuaciones diferenciales a mansalva. Como curiosidad, el tiempo meteorológico en España se predice de varias formas y una de ellas es mediante el cálculo de la predicción en el MareNostrum (al menos así era hace unos años). Básicamente lo que se hace es calcular los flujos a aire y demás usando un modelo de rejilla que dará tanta más precisión cuanto más tupida sea la rejilla pero será más lento. Entonces tienen que llegar a un compromiso entre precisión en los cálculos y tiempo porque si quieren predecir el tiempo que hará en 3 días pero el cáculo tarda 4 días, no sirve de nada. En buena parte, gracias a eso se pueden ver pronósticos bastante certeros a 5 o 6 días vista y aproximaciones decentillas a dos semaanas vista.

Y para terminar, creo recordar que hace unos años (cuando los quad cores eran el último grito), Intel desarrolló un procesador con 80 nucleos. Este micro no era x86 pero cada uno de los núcleos tiene una capacidad muy alta para el cáculo de ecuaciones diferenciales, lo cual hubiera significado un gran avance para este campo. Después llegó CUDA y ya no se ha vuelto a hablar del micro de 80 nucleos de Intel.

[kynes]

Tsk tsk Cobito, Knights Corner…

http://www.intel.com/content/www/us/en/architecture-and-technology/many-integrated-core/intel-many-integrated-core-architecture.html

[Fassou]

Y como noticia más reciente, tienes : Larrabee lives! 50-core Intel Xeon Phi unveiled, lures supercomputers away from Nvidia Tesla

Salu2!