BDA30603 Heat Transfer Assignment Brief 2026 | UTHM Malaysia
BDA30603 Assignment Brief
Course Code and Name: BDA30603 Heat Transfer
Type of Assignment: Group Design Project
Topic: Design and Optimization of a Passive Cooling System
1.0 Pengenalan & Senario Industri
Dalam industri elektronik berprestasi tinggi, pengurusan haba adalah kritikal. Kegagalan mengekalkan suhu komponen di bawah had selamat akan menyebabkan thermal throttling atau kerosakan kekal.
Pasukan anda bertindak sebagai jurutera perunding yang dilantik untuk menyelesaikan masalah pemanasan pada satu cip industri. Pelanggan memerlukan solusi penyejukan pasif (passive cooling heat sink) yang optimum yang menyeimbangkan antara prestasi penyejukan dan penggunaan bahan.
2.0 Objektif Projek (Pemetaan Po)
1. Analisis Kejuruteraan (Po2): Mengira rintangan haba dan suhu operasi menggunakan prinsip asas perpindahan haba (Konduksi & Perolakan).
2. Penggunaan Alat Moden (Po5): Menentusahkan (validate) pengiraan teori menggunakan perisian Solidworks Flow Simulation.
3. Penyelesaian Masalah Kompleks (Po3): Melakukan Kajian Parametrik untuk mereka bentuk geometri sirip yang paling optimum.
3.0 Spesifikasi Teknikal
Reka bentuk akhir mestilah mematuhi had berikut:
Jadual 1: Parameter Operasi & Kekangan
| Parameter | Spesifikasi / Had |
|---|---|
| Sumber Haba (Q) | 10 Watt (dijana oleh cip bersaiz 40mm × 40mm) |
| Suhu Ambien (Tinfinity) | 30°C (Udara tenang / Stagnant Air) |
| Had Suhu Cip (Tmax) | Maksimum 85°C |
| Material Heat Sink | Aluminium Alloy 6061 (k lebih kurang 170 W/m·K) |
| Parameter | Spesifikasi / Had |
|---|---|
| Saiz Tapak Maksimum | 60 mm × 60 mm |
| Ketinggian Maksimum | 50 mm (Dari permukaan cip) |
| Mekanisme | Perolakan Semulajadi (Natural Convection) Sahaja. |
4.0 Metodologi Pelaksanaan
Tugasan ini terbahagi kepada Tiga (3) Fasa utama:
Fasa 1: Analisis Teori (Base Case Calculation)
Sebelum simulasi, setiap kumpulan Wajib melakukan pengiraan manual ke atas satu reka bentuk standard untuk memahami teori asas.
Spesifikasi Reka Bentuk Rujukan (Base Case) untuk Kiraan Manual:
| Parameter | Nilai Tetap |
|---|---|
| Jenis Sirip | Segi Empat Tepat (Rectangular Fins) |
| Dimensi Tapak | 60 mm × 60 mm |
| Tebal Tapak (tb) | 5 mm |
| Bilangan Sirip (N) | 10 keping |
| Tebal Sirip (t) | 2 mm |
| Tinggi Sirip (Lc) | 30 mm |
| Pekali Perolakan (h) | Diberi: 8 W/m²·K (estimated) |
Arahan Pengiraan Manual:
Gunakan kaedah Laluan Selari (Parallel Path Method) untuk menganggarkan suhu cip.
1. Kira Kecekapan Sirip (η_fin).
2. Kira luas permukaan efektif (A_eff = A_base_exposed + N · A_fin · η_fin).
3. Kira Rintangan Perolakan (R_conv = 1/(h · A_eff)).
4. Kira Rintangan Konduksi Tapak (R_cond = t_b/(k · A_base)).
5. Cari Suhu Cip: T_chip = T_∞ + Q(R_cond + R_conv).
Fasa 2: Validasi Simulasi (Solidworks)
Bina model 3d mengikut spesifikasi Base Case di atas dan jalankan simulasi Cfd.
Tetapan Wajib Solidworks Flow Simulation:
- Analysis Type: External Flow.
- Physical Features: Heat Conduction in Solids, Gravity (On).
- Fluids: Air (Gases).
- Solid Materials: Aluminium 6061 (Heat Sink), Silicon (Chip).
- Heat Source: Volume Source 15 W pada komponen Cip.
Output: Bandingkan suhu simulasi dengan suhu manual Fasa 1.
Fasa 3: Kajian Parametrik & Pengoptimuman (Design Optimization)
Ini adalah fasa kritikal untuk pemarkahan Complex Problem Solving. Anda dikehendaki mengubah suai reka bentuk Base Case untuk mencari prestasi yang lebih baik.
Arahan:
- Pilih Satu parameter untuk dimanipulasi (contoh: Bilangan Sirip, Tebal Sirip, atau Bentuk Sirip seperti Pin Fin).
- Jalankan sekurang-kurangnya 4 iterasi simulasi dengan nilai parameter berbeza.
- Rekodkan Suhu Maksimum (T_max) dan Jisim Heat Sink (Mass) bagi setiap reka bentuk, juga keputusan lain yang penting.
Output:
Plot graf yang bersesuaian. Contoh : Suhu Maksimum Cip vs. Jumlah Sirip
5.0 Format Laporan (Deliverables)
Laporan mestilah ringkas dan padat.
| Seksyen | Kandungan |
|---|---|
| 1.0 Pendahuluan | Ringkasan masalah dan objektif. |
| 2.0 Analisis Manual | Jalan kira Fasa 1 lengkap dengan unit yang betul. |
| 3.0 Metodologi Simulasi | Screenshot tetapan simulasi (Mesh, Boundary Conditions). |
| 4.0 Keputusan & Perbincangan | a) Jadual Perbandingan (Manual vs Simulasi Basecase). b) Gambarajah Cut Plots (Taburan Suhu) & Flow Trajectories. c) Graf Kajian Parametrik (Fasa 3). |
| 5.0 Kesimpulan | Cadangan reka bentuk akhir yang dipilih dan justifikasinya. |
6.0 Rubrik Penilaian
| Kriteria Penilaian | Pemberatan | Deskripsi |
|---|---|---|
| Pengetahuan Kejuruteraan (Po2) | 20% | Ketepatan pengiraan manual Fasa 1 (Penggunaan rumus yang betul). |
| Penggunaan Alat Moden (Po5) | 30% | Kebolehan menggunakan SolidWorks (Setup graviti betul, mesh kemas, hasil logik). |
| Penyelesaian Masalah (Po3) | 30% | Kualiti Kajian Parametrik. Adakah pelajar menganalisis trend graf? Adakah pelajar faham konsep trade-off antara jisim dan suhu? |
| Kualiti Laporan | 20% | Format profesional, graf jelas, analisis kritis. |
| Jumlah | 100% | – |
Are You Searching Answer of this Question?
Request Malaysian writers to write a plagiarism-free copy tailored to your question.
Get Help By Expert
Still trying to write my project for the BDA30603 heat transfer assignment after completing manual calculations and SolidWorks simulations? Turning fin efficiency, thermal resistance and parametric results into a critical discussion can be difficult. Assignment Helper provides expert-written heat transfer assignment help for your project requirements. Explore engineering assignment examples or order uthm assignment writing service for a well-analysed solution aimed at higher grades.
Need the complete answer?
Need a custom solution for this question?
Share your module details and get fast, original academic support from our team.