RESUMEN En el diseño de circuitos electrónicos se destaca la etapa de potencia, la cual se encarga de aumentar las características de una señal, como la corriente y el voltaje, para un apropiado funcionamiento del equipo a desarrollar. Sin embargo, esta etapa está conformada por elementos como los transistores, los cuales pueden presentar un bajo rendimiento, debido al aumento indeseado de temperatura, como consecuencia de alcanzar la potencia deseada. Para mitigar la perdida de potencia y con ello, la elevación de temperatura, se propone el manejo de disipadores de calor, con el propósito de mantener el trabajo de la etapa de potencia en un nivel estable y evitar fracturas térmicas dentro del circuito. En el siguiente trabajo, se exponen los resultados obtenidos del análisis térmico en elementos finitos del disipador de calor con aletas en forma de curva de Cesaro, para semiconductores de potencia, lo cual evidenció el aumento en el flujo de calor, respecto a los comerciales y de este modo, facilitar la evacuación de calor para el acondicionamiento de la tensión y/o corriente.

ABSTRACT In the design of electronic circuits, stands out the power stage, which is responsible of increasing the signal characteristics, as current and voltage, for an appropriate performance of the device to fabricate. However, this stage is composed of elements like transistors, which may have a low performance, due to the undesired temperature increase, as a result of reaching the desired power. To mitigate the loss of power and with it, the temperature rise, the management of heat sink is proposed, in order to keep the work of the power stage at a stable level and avoid thermal fractures within the circuit. This manuscript presents the obtained results of the thermal analysis in finite elements of the heat sink with fins in the form of a Cesaro curve, for power semiconductors, which evidence the increase in the heat flow, with respect to the commercial ones and so, facilitate the heat evacuation for conditioning the voltage and/or current.

Resumen Este artículo propone un proceso de transferencia de calor altamente eficiente a través del diseño fractal a partir de la curva de Cesàro de tubos de intercambio con superficie extendida. Aplicando análisis de elementos finitos, nuestros diseños arrojaron mejores resultados comparados con los tubos de superficie lisa, comúnmente utilizados en la industria. Esta nueva adaptación puede ser orientada a aplicaciones que involucren gases y líquidos viscosos, en máquinas como motores, calderas y disipadores, entre otros.

Abstract This paper proposes a process of higher heat transfer efficiency, through a fractal design over Cesaro curve as an extend surface for an exchange tube. Our designs yielded better results applying finite element analysis compared with the smooth surface commonly used in the industry. This new adaptation can be oriented toward applications involving gases and viscous liquids, for devices such as motors, boilers and dissipaters, among others.

Resumo Este artigo propõe um processo de transferência de calor altamente eficiente através do desenho fractal a partir da curva de Cesàro de tubos de intercâmbio com superfície estendida. Aplicando análise de elementos finitos, nossos desenhos produziram melhores resultados comparados com os tubos de superfície lisa, comumente utilizados na indústria. Esta nova adaptação pode ser orientada a aplicações que envolvem gases e líquidos viscosos, em máquinas como motores, caldeiras e dissipadores, entre outros.

Resumen Los intercambiadores de calor están conformados por tubos con superficies extendidas, con el propósito de mejorar la transferencia de calor entre dos medios, que pueden ser un sólido y un líquido en movimiento. En el presente trabajo se expone el diseño que se llevó a cabo de un tubo de superficie extendida con geometría fractal, correspondiente al copo de Koch y la curva de Cesaro, con la herramienta computacional CAD, para luego realizar el análisis por elementos finitos CAE y verificar el comportamiento térmico del tubo diseñado. Se logró obtener como resultado reducir el tiempo de transferencia de calor y aumentar el flujo de calor en el sistema del modo siguiente: para tubo liso, 250 W/m2; para superficie de Koch, 500 W/m2; para seis aletas, 1450 W/m2, y, finalmente, para curva de Cesaro, 3600 W/m2. Todo ello, permitió evidenciar los límites del diseño y las ventajas que pueden llegar a tener respecto a su implementación en maquinarias como condensadores, intercambiadores de calor y calderas.

Abstract Heat exchangers are formed by tubes with extended surfaces that improve the transfer of heat between two media (e.g., a solid and a liquid in motion). This paper presents the design of an extended surface tube with fractal geometry, corresponding to the Koch snowflake and the Cesaro curve. For the design, we used the CAD computational tool, and afterwards we performed the CAE finite element analysis and verified the thermal behavior of the designed tube. We were able to reduce the heat transfer time and increase the heat flow in the system in the following manner: for smooth tube, 250 W/m2; for Koch surface, 500 W/m2; for six fins, 1450 W/ m2; and for Cesaro curve, 3600 W/m2. These results demonstrate the limits of the design and the advantages of its implementation in machinery such as condensers, heat exchangers, and boilers.

Resumo Os permutadores de calor estão conformados por tubos com superfícies estendidas, com o propósito de melhorar a transferência de calor entre dois meios, que podem ser um sólido e um líquido em movimento. No presente trabalho expõe-se o desenho que se realizou de um tubo de superfície estendida com geometria fractal, correspondente ao floco de Koch e a curva de Cesaro, com a ferramenta computacional CAD, para logo realizar a análise por elementos finitos CAE e verificar o comportamento térmico do tubo desenhado. Logrou-se obter como resultado reduzir o tempo de transferência de calor e aumentar o fluxo de calor no sistema da seguinte maneira: para tubo liso, 250 W/m2; para superfície de Koch, 500 W/m2; para seis aletas, 1450 W/m2, e, finalmente, para curva de Cesaro, 3600 W/m2. Tudo isto, permitiu evidenciar os limites do desenho e as vantagens que podem chegar a ter em relação a sua implementação em maquinarias como condensadores, permutadores de calor e caldeiras.

Resumen: Introducción: Se desarrolló una metodología predictiva de CD4 a partir del recuento de leucocitos y linfocitos del hemograma para pacientes con VIH/sida, buscando una medida alternativa a la citometría de flujo. Métodos: Se evaluó la pertenencia a cuatro conjuntos: A, B, C y D, de tripletas de linfocitos/mm³, leucocitos/mm³ y CD4/μL, tomados de 33 pacientes, recopilando de 4 a 5 muestras por paciente, 144 en total. La evaluación de (A ( C) , (B (D) y (A( C) ∩ (B ( D) permite establecer las predicciones a partir del porcentaje de pertenencia a estos conjuntos. Los resultados fueron ordenados de manera descendente dentro de nueve rangos de 1000 leucocitos. Se estableció el número de pacientes con predicciones acertadas y los rangos de mayor efectividad en la predicción. Resultados: La intersección (A ( C) ∩ (B ( D) mostró una efectividad en la predicción de CD4 del 85,71% en el rango de 4999-4000 leucocitos, del 83,33% en el de 3999-3000 y del 100% en el de menos de 3000. Conclusión: La capacidad predictiva y la utilidad clínica de la metodología desarrollada fueron confirmadas para la predicción de linfocitos T CD4, permitiendo disminuir costos frente a la citometría de flujo en el seguimiento de pacientes en el tiempo.

Abstract Introduction: A CD4 predictive methodology from the white cell blood count and lymphocyte blood counts was developed in patients with HIV/AIDS, seeking an alternative measure to flow cytometry. Methods: Membership to four sets: A, B, C and D, of triplets of: cells/mm³, leukocytes/mm³, and CD4 cells/μL, was assessed in samples taken from 33 patients, collecting 3 to 5 samples per patient, for a total of 144 samples. The assessment of (A ( C) , (B ( D) y (A ( C) ∩ (B ( D) allows for predictions based on the percentage of belonging to these groups. The results were arranged in descending order in nine ranges of 1000 leukocytes. The number of patients with accurate predictions and the ranges of greater effectiveness in prediction were established. Results: The intersection (A ( C) ∩ (B ( D) showed effectiveness of 85.71% in predicting CD4 in the range of 4999-4000 leukocytes, 83.33% for 3999-3000, and 100% in the range lesser than 3,000. Conclusion: The predictive ability and clinical usefulness of the methodology developed were confirmed for the prediction of T CD4 lymphocites, allowing to lower costs compared to flow cytometry in monitoring patients with HIV/AIDS over time.