Object-oriented thermal modelling with non-uniform grids : a metaprogramming approach

The purpose of this thesis is the modeling of a thermal system for the simulation of a copper heat sink used as a cooling system for electrical components. We will focus on the dynamics that occur from the surface of the processor at the base of the heatsink fins. The peculiarity of this work lies in the application of meta-programming methods for the formulation, and therefore, the writing in Modelica code, of equations for the interfaces linking models with different characteristics. Will be presented the mathematical formulations of models, their implementation and their use in conclusive verification simulations. All this with the aim of keeping each result adaptable to related thermal cases like the one considered.

Lo scopo di questa tesina è la modellazione di un sistema termico per la simulazione di un dissipatore in rame usato come sistema di raffreddamento per componenti elettrici. In particolare, ci si focalizzerà sulle dinamiche che avvengono dalla superficie del processore alla base delle alette del dissipatore. La peculiarità di questo lavoro risiede nell’applicazione di metodi di meta-programmazione per la formulazione, e quindi, la scrittura in codice Modelica, di equazioni per le interfacce di collegamento tra modelli con caratteristiche diverse. Verranno presentati quindi le formulazioni matematiche di modelli, la loro implementazione e il loro utilizzo in simulazioni di verifica conclusive. Tutto questo con l’obbiettivo di mantenere adattabile ogni risultato a casi simili a quello considerato.