METODO Y SISTEMA PARA ENFRIAR DISPOSITIVOS DE DENSI DAD DE ALTA POTENCIA
REFERENCIA CRUZADA CO N SOLIC ITU DES RELACI ONADAS
Esta solicitud reivindica el beneficio de la Solicitud de Patente de E. U. presentada el 6 de diciembre de 2002 que tiene el N úmero de Serie 1 0/065,985, la cual se incorpora en la presente por referencia en su totalidad .
ANTECEDENTES D E LA I NVENCIO N
La presente descripción se refiere generalmente al enfriamiento de dispositivos de densidad de alta potencia y, particularmente, al uso de maquinaria turbo para enfriar dispositivos de densidad de alta potencia. El enfriamiento de dispositivos de densidad de alta potencia (H PDD's) tales como circuitos integrados (IC) de densidad de alta potencia y un idades centrales de procesamiento (CPU's) por ejemplo, es una consideración importante en el diseño de servidores de computadora, equipo de aviación militar, equipo médico para imágenes, y otros sistemas que emplean dispositivos electrón icos de densidad de alta potencia. El término H PDD usado en la presente se refiere a dispositivos generadores de calor que tienen u n flujo de calor en exceso de 1 00 vatios por centímetro cuadrado. La tendencia actual es diseñar no solamente dispositivos electrónicos con mayor y mayor velocidad y potencia de computación, sino también diseñarlos con huellas cada vez más pequeñas, siendo el resultado final un H PDD que genera u na g ran cantidad de calor en un área pequeña que necesita ser disipado con el fin de evitar la degradación del IC y la CPU . Aunque la densidad de energía de los sistemas electrón icos actuales puede ser tan alta como 200 vatios por centímetro cuadrado (W/cm2) , la tendencia es hacia los 800 W/cm2 o más allá en los siguientes varios años . Además de la generación de calor, se deben tomar en cuenta también las restricciones de tamaño de recinto. Por ejemplo, los servidores de computadora actuales emplean típicamente tarjetas de circuito que están alojadas en recintos con una restricción de altura de 4.44 centímetros, aludida como una aplicación 1 1) , con tarjetas de circuito múltiples q ue se apilan una adyacente a la otra en un chasis de estantes. Con un componente electrónico típico que tiene una temperatura de uso ambiental de no más de 120 grados Celsius (grados C) y u na restricción de temperatura de empalme de 90 grados C, se emplean sistemas de enfriamiento para transferir el calor del HPDD al ambiente circundante. Los sistemas de enfriamiento típicos empleados actualmente incluyen ventiladores, sopladores, pozos de calor y sistemas de refrigeración , los cuales tienden a aumentar en tamaño conforme aumenta la demanda de transferencia de calor. Este incremento en tamaño, sin embargo, es contrario al objetivo de d iseño de una aplicación 1 U .
BREVE DESCRI PCI ON DE LA I NVENCI ON
En una modalidad, un sistema de maquinaria tu rbo para enfriar un dispositivo de densidad de alta potencia incluye una maquinaria turbo configurada para entregar un medio de enfriamiento de alto flujo hacia el dispositivo de densidad de alta potencia, un alojamiento que contiene un motor, un compresor, o ambos, de la maquinaria turbo, un intercambiador de calor en comunicación de flu ido con la maquinaria de turbo y arreg lado para ser acoplado térmicamente al dispositivo de densidad de alta potencia, y u n cond ucto de transición dispuesto de manera intermedia entre el intercambiador de calor y la maquinaria turbo. En otra modalidad, un método para enfriar un dispositivo de densidad de alta potencia incluye extraer aire a través de un medio poroso usando u na maquinaria tu rbo, comprimir el aire en un turbocompresor, y dejar escapar el aire extraído y comprimido. El medio poroso incluye una pluralidad de trayectorias de flujo ¡nterconectadas y está dispuesto para ser acoplado térmicamente al dispositivo de densidad de alta potencia. La turbo máquina tiene una dimensión global de igual a o menos que 1 U . En una modalidad adicional, un método para enfriar un dispositivo de densidad de alta potencia incluye extraer aire a través de un intercambiador de calor usando una turbo máquina, comprimir el aire en un turbocompresor, detectar un ruido generado en la turbo máquina , generar una onda de sonido de fase cambiada en respuesta al ruido detectado para por lo menos parcialmente cancelar el ruido generado en la turbo máquina, y dejar escapar el aire extraído, comprimido y con ruido reducido. El intercambiador de calor está dispuesto para ser acoplado térmicamente al dispositivo de densidad de alta potencia, y la turbo máquina está config urada con una dimensión global de igual a o menor que 1 U . En todavía otra modalidad, un sistema de turbo maq uinaria para enfriar u n dispositivo de densidad de alta potencia incluye una turbo máquina configurada para entregar un medio de enfriamiento de alto flujo hacia el dispositivo de densidad de alta potencia, un intercambiador de calor poroso en comunicación de fluido con la turbo máquina y dispuesto para ser acoplado térmicamente al dispositivo de densidad de alta potencia, un detector de audio dispuesto para detectar ruido generado en la turbo máquina, y un dispositivo generador de ruido que responde al detector de audio y dispuesto para por lo menos parcialmente cancelar el ruido generado en la turbo máquina.
BREVE DESCRI PCION DE LOS DI BUJOS
Haciendo referencia a los dibujos de ejemplo en donde los elementos similares están numerados de manera similar en las Figu ras adjuntas: La Figura 1 representa un sistema servidor de computadoras para uso con una modalidad de la invención ;
La Fig ura 2 representa una vista isométrica de un sistema de tu rbo maquinaria de acuerdo con una modalidad de la invención ; La Figura 3 representa una vista lateral del sistema de la Figura
2; La Figura 4 representa una turbo máq uina de acuerdo con una modalidad de la invención ; La Figura 5 representa un compresor centrífugo para uso en una modalidad de la invención ; La Fig u ra 6 representa un compresor axial de ruedas múltiples para uso en una modalidad de la invención ; La Figura 7 representa una modalidad alternativa del sistema de turbo maquinaria de las Fig uras 2 y 3; La Figu ra 8 representa una modalidad alternativa de la turbo máquina de la Fig u ra 4; La Fig ura 9 representa una vista isométrica de una modalidad alternativa del sistema de turbo maquinaria de la Figura 2; La Figu ra 1 0 representa una modalidad alternativa de la turbo máquina de la Figu ra 4; La Figu ra 1 1 representa generalmente una vista de sección de un condensador para uso en una modalidad de la invención ; La Figura 12 representa un proceso para emplear una modalidad de la invención ; Las Figuras 13 y 14 representan una modalidad de la invención que tiene micro-compresores de etapas múltiples; Las Figuras 15 y 16 representan intercambiadores de calor para uso en una modalidad de la invención ; La Figu ra 1 7 representa una vista detallada de una porción del cambiador de calor de la Figura 1 5; La Fig ura 1 8 representa una vista detallada adicional de la vista detallada de la Figura 1 7; Las Figuras 1 9 y 20 representan vistas isométricas de u na cámara de vórtice para uso en u na modalidad de la invención; La Fig u ra 21 representa una ilustración g ráfica de la mejoría del coeficiente de transferencia de calor como una función del áng ulo del vórtice de acuerdo con una modalidad de la invención ; La Figura 22 representa una vista isométrica de un intercambiador de calor y cond ucto de transmisión para uso en una modalidad de la invención ; La Figura 23 representa una vista de planta del intercambiador de calor y cond ucto de transmisión ; La Figura 24 representa una ilustración gráfica de relación de régimen de flujo de masa a área de flujo como una función del régimen de flujo de masa de aire para más de u na modalidad de la invención; La Figura 25 representa una porción de un conducto de flujo para uso en una modalidad de la invención; La Fig ura 26 representa una vista de sección transversal del espesor de la pared del conducto de flujo de la Fig ura 25; La Figu ra 27 representa un sistema de turbo maquinaria similar al de la Fig ura 2 que emplea u n circuito de control de acuerdo con u na modalidad alternativa de la invención ;
La Fig u ra 28 representa un intercambiador de calor alternativo para uso en una modalidad de la invención ; y La Figura 29 representa u na vista de sección transversal aumentada del intercambiador de calor de la Figura 28.
D E SC I PC ION DETALLADA DE LA I NVENCIO N
Una modalidad de la presente invención proporcionará un aparato y método para enfriar un dispositivo de densidad de alta potencia tal como un circuito integrado (IC) de extremo alto para uso en u n sistema de servidor de computadoras que usa tu rbo maquinaria peq ueña, tal como un micro-turbocompresor, y un intercambiador de calor de alto flujo. La turbo maq uinaria está dimensionada para aplicaciones que tienen una restricción dimensional de 4.44 centímetros (aplicaciones "1 U"). Aunque la modalidad descrita en la presente representa un circuito integrado como un dispositivo de densidad de alta potencia de ejemplo, se apreciará que la invención descrita es aplicable también a otros dispositivos de densidad de alta potencia, tales como aviación militar y componentes y equipo médico para imágenes, por ejemplo. La Fig ura 1 es una modalidad de ejemplo de un sistema 1 00 servidor de computadoras que utiliza u na modalidad de la invención , el sistema 100 que incluye un accesorio 1 1 0 de montaje y u na pluralidad de tarjetas 120 de circuito del sistema, cada tarjeta 120 de circuito que tiene un sistema 200 de turbo maquinaria , q ue se ve mejor haciendo referencia ahora a la Figura 2. Una modalidad del sistema 200 de turbo maq uinaria se representa en la Fig ura 2 que tiene una superficie 21 0 de montaje, la cual puede ser una sección de la tarjeta 120 de circuito o una estructu ra de soporte mod u lar separada, u n dispositivo de densidad de alta potencia (H P DD) (por ejemplo, un circuito integrado) 220 (visto en la Figura 3) acoplado a la superficie 210, una turbo máquina 300 acoplada a la superficie 21 0 para entregar aire de alto flujo (un primer tipo de medio de enfriamiento) , un intercambiador de calor 230 acoplado térmicamente al H PDD 220, y un d ucto 240 de transición dispuesto de manera intermedia entre el intercambiador de calor 230 y la turbo máquina 300 para canalizar el flujo de aire desde el intercambiador de calor 230 hasta la tu rbo máq uina 300. El término aire de alto flujo usado en la presente se refiere a flujo de aire en el orden de 68.1 kilogramos por hora (kg/hr) o más, como se discutirá con mayor detalle más adelante. El sistema 200 de turbo maquinaria tiene una dimensión global "D" no mayor que 4.44 centímetros, haciéndolo así adecuados para aplicaciones de 1 U . Una modalidad alternativa del ducto 240 transición se discute más adelante con referencia a las Fig uras 22 y 23. El intercambiador de calor 230 puede ser cualqu ier intercambiador de calor adecuado para los requerimientos de enfriamiento de la aplicación, pero de preferencia es un intercambiador de calor que no es susceptible de falla, evitando así el atascamiento de la turbo máquina 300 a partir de una caída depresión excesiva a través del intercambiador de calor 230, como se discutirá con más detalle más adelante con referencia a las Fig u ras 1 5 a 19. En una modalidad alternativa, el intercambiador de calor 230 tiene características de amortiguación acústica, las cuales se pueden lograr a través de la selección de material , deposición de material o diseño geométrico , lo cual se discutirá con más detalle más adelante con referencia a la Figura 25. La turbo máquina 300, como se puede ver mejor haciendo referencia ahora a la Figura 4, incluye un alojamiento 305, un primer motor 31 0 que tiene un primer rotor 31 5 y un primer estator 320, un segundo motor 325 opcional que tiene un segundo rotor 330 y un segundo estator 335, un compresor 340 impu lsado por el motor 310, 325 para comprimir el aire de alto flujo a medida que entra la turbo máquina 300 en una entrada 345 y una turbina 350 de expansión opcional impulsada por el motor 310, 325 para expandir el aire de alto flujo a medida que es descargado de la tu rbo-máq uina 300 en u na salida 355. Se puede incluir un eyector 360 opcional en el extremo de entrada de la turbo-máquina 300 para controlar el flujo de aire en la entrada 345. Los motores 31 0 , 325 tienen de preferencia chumaceras magnéticas u otras soluciones de asiento sin contacto, red uciendo así los efectos de la fricción para una eficiencia global mejorada, una generación de calor reducida, desgaste reducido y vida prolongada. El compresor 340 puede ser ya sea un compresor axial o u n compresor centrífugo y puede estar dispuesto como un compresor de rueda sencilla o un compresor de ruedas múltiples. La Figu ra 4 representa u n compresor 340 como u n compresor axial de rueda sencilla, mientras q ue las Fig uras 5 y 6 representan un compresor 341 centrífugo y un compresor 342 axial de ruedas múltiples, respectivamente. Bajo condiciones de operación, la turbo-máquina 300 recibe energía de los alambres 365 para energizar los motores 31 0, 325. Los alambres 365 están conectados a suministros de energ ía 1 30 en el sistema 100 usando medios de conexión de alambre apropiados (no mostrados). Los motores 31 0, 325 impulsan el compresor 340 y la turbina 350 de expansión opcional a un alto régimen de velocidad , del orden de 50,000 revoluciones por min uto (RPM) por ejemplo, jalando aire así a la entrada 45, comprimiendo el aire en ei compresor 340, impulsando el aire por la longitud del alojamiento 305, y opcionalmente expandiendo y dejando escapar el aire en la turbina 350 de expansión y la salida 355. Conforme el aire de alto flujo es extraído a través de la turbo máquina 300 también es extraído a través del ducto 240 de transición y a través del intercambiador de calor 230 (ver Figu ra 2), proporcionando así la transferencia de calor del H PDD 220 al ambiente a través del intercambiador de calor 230 (ver Fig ura 3). Las flechas F¡ y Fe de flujo de entrada y escape, mostradas en la Figura 2, representan la dirección del flujo de aire, indicando que la turbo máquina 300 está corriente abajo del H PD D 220 y el intercambiador de calor 230 , lo cual evita que el calor de los motores 310, 325 influencien negativamente al rendimiento de enfriamiento del intercambiador de calor 230. Sin embargo, bajo circunstancias apropiadas, la turbo máquina 300 puede estar dispuesta corriente arriba del H PDD 220 y el intercambiador de calor 230, lo cual se pueden lograr invirtiendo el flujo de aire a través de la turbo máquina 300. El alojamiento 305 puede estar dispuesto para contener el compresor 340, el motor 310, 325 y turbina 350 de expansión opcional, o alternativamente, puede estar dispuesto para contener solamente el compresor 340, como se discutirá con mayor detalle más adelante. La superficie 21 0 puede incluir más de un HPDD 220, e incluye típicamente muchos componentes de circuito, incluyendo dispositivos de densidad de alta y baja potencia. El aire extraído a través del intercambiador de calor 230 y dejado escapar a través de la salida 355 por la turbo máquina 300 puede ser extraído a partir del ambiente interno a o externo del accesorio 1 0 de montaje, y puede ser dejado escapar al ambiente interno a o externo del accesorio 1 10 de montaje, dependiendo de las necesidades de enfriamiento del sistema. El trabajo de los ductos para realizar los flujos de aire alternativos se puede efectuar incorporando ductos de aire a la estructura de las charolas 140 de ventilador opcionales, o alternativamente remplazando las charolas 140 de ventilador opcionales con d uctos de aire apropiados. En una modalidad alternativa que emplea un sistema 400 paralelo, como se representa en la Fig ura 7, la turbo máquina 300 es reemplazada por dos turbo máq uinas 405, 410 dispuestas en paralelo y el ducto 240 de transición es reemplazado por el d ucto 415 de transición que tiene orificios 420, 425 de salida duales, para entregar flujo de aire de alto flujo a las turbo máquinas 405, 41 0. Ver la discusión más adelante con referencia a las Figu ras 22 y 23 para una modalidad alternativa del d ucto 41 5 de transición. El flujo de aire de alto flujo a través del intercambiador de calor 230 es similar a aquel descrito anteriormente. La operación de las turbo máquinas 405, 41 0 y la geometría de los orificios 420, 425 de salida proporcionan flujo de aire equivalente a través de cada turbo máquina 405, 41 0. Con respecto a la config uración de turbo máquina sencilla de la Figura 2, se ha estimado q ue se requeriría un motor de 320 W en la tu rbo máq uina 300 q ue tiene un diámetro de 3.81 centímetros y una longitud de 2.54 centímetros con el fin de entregar 0.0454 kilogramos por segundo (kg/seg) de aire a una velocidad de motor de 50,000 revoluciones por minuto (RPM) , una relación de presión de 1 .04, una eficiencia de compresor de 0.6 y una eficiencia de motor de 0.8, mientras que en la configuración de turbo máq uina dual de la Figura 7, se alcanzarían las mismas características de flujo de aire total empleando motores de 1 60 W en cada u na de las dos turbo máquinas 405,' 41 0. Aunq ue los requerimientos de energ ía total de las dos configuraciones son los mismos, el requerimiento de energía para una turbo máquina dada en las dos config uraciones difiere por un factor de 2: 1 , lo cual es sustancial para una tu rbo máquina que tiene una dimensión global limitada a no más de 4.44 centímetros. En otra modalidad alternativa q ue emplea ya sea una turbo máquina 300 sencilla, como en el sistema 200 de turbo maquinaria de la Figura 2, o turbo máq uinas 405, 41 0 paralelas, como en el sistema 400 paralelo de la Figu ra 7, u n ionizador de partículas de aire dispuesto corriente arriba del ¡ntercambiador de calor 230 y un desionizador de partículas de aire d ispuesto corriente abajo de las salidas de las turbo máquinas 300, 405, 41 0 sirven para ionizar y desionizar las partículas de aire para evitar el atascamiento de partículas y mejorar la vida del sistema. Antes de entrar al intercambiador de calor 230 y las tu rbo máq uinas 300, 405, 410, las partículas de aire son ionizadas con el fin de evitar el atascamiento de partículas. Por descarga de las tu rbo máquinas 300, 405, 41 0, las partículas de aire son desionizadas con el fin de neutralizar la carga eléctrica de las partícu las de aire para evitar la acumulación estática en los componentes eléctricos en el sistema 1 00. En una modalidad alternativa que emplea el sistema 200 de turbo maq uinaria, la salida 355 del alojamiento 305 incluye una boquilla 435 de arrastre que tiene un ducto 440 de aire secu ndario para arrastrar aire 445 ambiental para proporcionar un flujo 450 secundario de aire de enfriamiento como se representa en la Figura 8. Haciendo referencia a la Figura 8, la cual representa una vista de sección transversal de la boquilla 435 de arrastre, la entrada 455 de la boquilla 435 de arrastre está u nida a la salida 355 de la tu rbo máquina 300 de manera que el flujo aire a través de la turbo máqu ina 300 pasa a través de la salida 355, a la entrada 455 de la boq uilla 435 de arrastre, y sale por el orificio 460 de escape como se indica por la fecha Fe de flujo de escape. El flujo Fe de aire que escapa crea una succión en el orificio 465 de arrastre que extrae aire 445 ambiental al ducto 440 secundario de aire. El flujo secundario 470 de aire es bifu rcado en la sección 475 de pared interna resultando en un flujo 480 secundario de aire de escape que se mezcla con y escapa con el flujo Fe de escape, y u n flujo 450 secundario de aire de enfriamiento que es dirigido según se necesite para enfriamiento adicional. La boquilla 435 de arrastre puede ser integral con la salida 355 de la turbo máquina 300 o u nida separadamente usando med ios conocidos tales como pernos, tornillos o soldadura, por ejemplo. Otra modalidad del sistema 200 de turbo maq uinaria se representa en la Figu ra 9 q ue tiene una superficie 21 0 de montaje, la cual puede ser una sección de una tarjeta 120 de circuito o una estructura de soporte modular separada, un dispositivo de densidad de alta potencia (H PDD) (por ejemplo, un circuito integrado) 220 acoplado a la superficie 21 0 y una turbo máquina 500 q ue reemplaza a la turbo máquina 300, intercambiador de calor 230 y ducto 240 de transición de la Figura 2. La turbo máquina 500 está acoplada a la superficie 21 0 y entrega aire enfriado de alto flujo (un primer tipo de medio de enfriamiento) y un refrigerante de alto flujo (un segundo tipo de medio de enfriamiento) para enfriar el H PDD 220. Alternativamente, la turbo máqu ina 500 puede entregar aire enfriado de alto flujo solamente o refrigerante de alto flujo, como se discutirá más adelante con mayor detalle. El sistema 200 de tu rbo maq uinaria tiene u na dimensión global "D" no mayor que 4.44 centímetros, haciéndolo así adecuado para aplicaciones 1 U . En una modalidad , el sistema 200 de turbo maquinaria es integral con la tarjeta 120 de circuito , la cual se acomoda dentro del accesorio 1 1 0 de montaje del sistema 1 00 representado en la Fig ura 1 . La tu rbo máquina 500, que se ve mejor haciendo referencia a la Figura 1 0, incluye una primera tu rbo máquina 505 , una segunda tu rbo máquina 51 0, un condensador 515 y un expansor/evaporador 520. La primera turbo máquina 505, el condensador 515 y el expansor/evaporador 520 son parte de un ciclo de refrigeración de circuito cerrado (CLRC) 525. La primera turbo máquina 505 incluye un compresor 530, un motor 535, de preferencia con chumaceras magnéticas, una turbina 540 y un eyector 545 opcional . El motor 535 impulsa tanto al compresor 530 como la turbina 540. El expansor/evaporador 520 puede consistir de una placa fría, un intercambiador de calor, o ambos. La segunda turbo máquina 51 0 incluye un turbo-ventilador 550 y un motor 555, el cual de preferencia tiene chumaceras magnéticas. Rodeando a la turbo máquina 500 hay un alojamiento 560 para proporcionar pasajes para flujo de aire para dirigir el flujo de aire de alto flujo a través del condensador 51 5 y el expansor/evaporador 520, como se discutirá con más detalle más adelante. Bajo condiciones de operación , la primera turbo máquina 505 opera para impulsar un refrigerante a través del CLRC 525 y una segunda tu rbo máq uina 510 opera para impulsar aire de alto flujo a través del condensador 505 y el evaporador/expansor 520. En el CLRC 525, el compresor 530 comprime gas refrigerante para alcanzar la temperatura y presión del refrigerante. El compresor 530 está acoplado vía líneas de suministro, representadas generalmente por el número 525, al condensador 515, el cual incluye serpentines 570 (q ue se ven en la Figura 1 1 ) q ue permiten que el gas refrigerante caliente disipe calor. Los serpentines 570 están enfriados por aire de alto flujo, representados generalmente por el número 565. El condensador 51 5 puede incluir también un intercambiador de calor 230 acoplado a serpentines 570 para transferencia de calor mejorada. Aire 600 ambiental que sig ue la trayectoria 565 de flujo de aire pasa por el intercambiador de calor 230 del condensador 51 5, por lo que se transfiere calor al aire y el gas refrigerante se enfría. El aire 602 calentado se deja escapar a través de la salida 620 del alojamiento 560. A medida que se enfría el gas refrigerante, se condensa en un líqu ido refrigerante a alta presión y fluye hacia el expansor/evaporador 520. El expansor/evaporador 520 incluye un dispositivo de expansión, el cual es típicamente una válvula 575 de expansión tal como una válvula de aguja. La válvula de expansión puede ser controlada mediante un sistema de control 580 para controlar la caída de presión del refrigerante a través de la válvula de expansión , proporcionando así caídas de presión controladas en el CLRC 525 para evitar el atascamiento de la primera turbo máqu ina 505 en el arranque. A medida que fluye el líquido refrigerante a través de la válvula 575 de expansión, el líquido refrigerante se mueve desde una zona de alta presión hasta u na zona de baja presión, lo cual permite que el refrigerante se expanda y evapore en el expansor/evaporador 520, resultando en una caída en la temperatura del refrigerante. La temperatura reducida del refrigerante es usada para enfriar el HPDD 220, lo cual se discute con mayor detalle más adelante. El gas refrigerante es regresado después al compresor 530 vía la turbina 540 y el eyector 545 opcional, donde se repite el CLRC 525. Una trayectoria de flujo alternativa para el gas refrigerante de baja presión/baja temperatura de la turbina 540 al eyector 545 es vía el motor 535, representada generalmente por el número 590, que permite el enfriamiento del motor 535. El eyector 545 opcional se usa para mezclar refrigerante a alta presión que viene del compresor 530 con refrigerante a baja presión que viene de la turbina 540, aumentando así el flujo de masa a través del compresor 530 para evitar el atascamiento del compresor. La trayectoria de flujo de alta presión del compresor 530 al eyector 545 se representa generalmente por el número 585. U n arreglo alternativo para evitar que el compresor se atasque incluye un compresor de velocidad variable y un sistema de control (ver alambres 365 en la Figu ra 4) para controlar el compresor de velocidad variable. En una modalidad , el expansor/evaporador 520 incluye un intercambiador de calor 230 (ver Figuras 2 y 1 1 ), que es enfriado por el refrigerante de baja temperatura. El aire 600 ambiental impulsado por la segunda turbo máquina 510 que pasa por el expansor/evaporador 520 es enfriado por el intercambiador de calor 230. El aire 605 helado en el lado corriente abajo del expansor/evaporador 520 es dirigido fuera de la turbo máquina 500 vía pasajes en el alojamiento 560 y dirig ido hacia el H PDD 220, como se muestra en las Figu ras 9 y1 0. En otra modalidad , el expansor/evaporador 520 incluye una placa 61 0 fría, la cual es enfriada por el refrigerante de baja temperatura. La placa 61 0 fría , que está acoplada térmicamente al H PD D 220, enfría el HPDD 220 conforme el HPDD 220 de alta temperatura pasa calor a la placa 61 0 fría. La placa 61 0 fría puede colocarse dentro del alojamiento 560 de la turbo máquina 500 como se muestra en la Fig u ra 10, o alternativamente colocarse en la superficie 21 0 del sistema 200 de turbo maquinaria a u na distancia de la turbo máquina 500 vía líneas 61 5 de suministro como se representa en la Figu ra 9. En todavía otra modalidad , el expansor/evaporador 520 incluye tanto un intercambiador de calor 230 como una placa 61 0 fría, donde el intercambiador de calor 230 está colocado de manera externa al alojamiento 560 a u na distancia de la turbo máquina 500. Mediante la segmentación del expansor/evaporador 520 en dos componentes discretos, uno que tiene un componente de placa 610 fría y un segundo que tiene un componente de intercambiador de calor 230, y dimensionando apropiadamente la turbo máquina 500, el enfriamiento del H PDD 220 puede ser alcanzado mediante la placa 610 fría y se puede lograr el enfriamiento de componentes secundarios en la tarjeta 120 de circuito mediante aire 605 helado del intercambiador de calor 230 que se dirige para ese propósito. Puesto que se desea el enfriamiento del H PDD 220, es preferible q ue el CLRC 525 entregue primero refrigerante frío a la placa 61 0 fría y después al intercambiador de calor 230, sin embargo, este arreglo no es limitante y se pueden emplear trayectorias de flujo de refrigerante alternativas. Se apreciará también q ue la colocación relativa de la placa 61 0 fría y el intercambiador de calor 230 descritos en la presente no quiere decir que esté limitada y q ue cualquier arreglo adecuado para una tarea de enfriamiento en particular se adhiera aún a la enseñanza de la presente invención . Una modalidad mod ular del sistema 200 de turbo maquinaria se puede ver haciendo referencia ahora a ambas Figuras 2 y 9, donde la superficie 21 0 está segmentada en la línea 650 en una primera superficie 655 y una segu nda superficie 660. En una primera modalidad mod ular, la primera superficie 655 proporciona un módulo 665 de tu rbo maquinaria que incluye una turbo máquina 300, un intercambiador de calor 230 y un ducto 240 de transición, como se discutió antes con referencia a la Figura 2. En una segunda modalidad mod u lar, la primera superficie 655 proporciona un módulo 665 de turbo maquinaria que incluye una turbo máquina 500, una placa 61 0 fría y líneas 615 de suministro, como se discutió antes con referencia a la Figura 9. La segunda superficie 660 representa una tarjeta 1 20 de circuito, en su totalidad o en parte, que incluye un HPDD 220 a ser enfriado. En el primer módulo 665 de tu rbo maquinaria de la Figura 2, el intercambiador de calor 230 sobresale por encima del borde 650 de la primera superficie 655, permitiendo así que el intercambiador de calor 230 se acople térmicamente con el HPDD 220 en la segunda superficie 660. Alternativamente, el intercambiador de calor 230 puede ser un componente solo que primero se acopla térmicamente al HPDD 220, con la primera superficie 655 q ue se sujeta a la segunda superficie 660 de manera que el ducto 240 de transición delimita con el intercambiador de calor 230 para fu ncionar en la manera antes descrita. En el segundo módu lo 665 de turbo maquinaria de la Figu ra 9 , la placa 61 0 fría se extiende más allá del borde 650 de la primera superficie 655 vía líneas 615 flexibles de suministro, permitiendo así que la placa 61 0 fría se acople térmicamente al H PDD 220 en la segunda superficie 660. Alternativamente, la placa 61 0 fría puede ser incorporada primero en o dentro de la segunda superficie 660 y acoplarse térmicamente al HPDD 220, con la primera superficie 655 que se sujeta entonces a la segunda superficie 660 y las líneas 61 5 de suministro que se conectan conjuntamente con conectores adecuados, tales como tapones o conexiones soldadas, en la línea 650 de segmentación . Las primera y segunda superficies 655, 660 se sujetan conjuntamente mediante cualq uier medio de sujeción adecuado, tal como, pero no limitado a, conectores de ajuste a presión , conectores de enchufe, flejes de arriostrado sujetados a cada superficie 655, 660 usando tornillos o pernos o medios adhesivos. El módulo 665 de turbo maqu inaria de cualq uiera de la Figura 2 o la Figu ra 9 es adecuado también para aplicaciones 1 U donde la d imensión "D" no es mayor que 4.44 centímetros. El sistema 200 de tu rbo maquinaria puede incluir varias electrónicas de control (ver alambres 365 en la Figura 4 y el sistema de control 580 en la Fig u ra 1 0) para controlar las turbo máquinas 300, 500 que incluyen tales sistemas como, pero no lim itados a, motores 31 0, 325, compresor 530 de velocidad variable y válvula de expansión 575. La electrónica de control puede acoplarse a la superficie 21 0 mediante cualquier medio adecuado, incluyendo, pero no limitado a, tecnolog ías de montaje en superficie, ad hesivos y enlace térmico (soldad u ra, engomado caliente, termoplástico fund ido) . La electrónica de control puede incluir también un arrancador suave para controlar el arranque del sistema 200 de tu rbo maquinaria, evitando así ondas o caídas de energ ía durante el arranque. U na modalidad del método de enfriamiento empleado por el sistema 200 de turbo maquinaria se representa en la Figu ra 12 , el método de enfriamiento que se usa para enfriar un H PDD 220, tal como un circuito integrado. Haciendo referencia ahora a la Figura 12, el método 700 empieza en el paso 705 donde se extrae aire de alto flujo (régimen elevado de flujo de masa) a una turbo máquina 300, 500 que usa un micro-turbocompresor 340, 530. Si el método 700 de enfriamiento usa aire como el medio de enfriamiento, entonces se sigue la trayectoria 71 0. Si el método 700 de enfriamiento usa refrigerante como el medio de enfriamiento, entonces se sigue la trayectoria 71 5. Haciendo referencia ahora a la trayectoria 71 0 de proceso, el aire de alto flujo es extraído 720 por un intercambiador de calor 230, el cual está acoplado térmicamente al H PDD 220, por lo que resulta en un incremento en la temperatura del aire conforme pasa el aire por el ¡ntercambiador de calor 230 y se transfiere calor del H PDD 220 al intercambiador de calor 230 y después al aire de alto flujo. El aire de alto flujo del intercambiador de calor 230 se comprime 725 después en el compresor 340 y se deja escapar 725 en la salida 355 de la tu rbo máquina 300. Haciendo referencia ahora a la trayectoria 71 5 de proceso, primero se comprime 730 un refrigerante en el tu rbocompresor 530. Al salir del compresor 530 , el refrigerante fluye 735 al condensador 51 5 o se divide 735 opcionalmente en dos trayectorias de flujo, una trayectoria que fluye al condensador 515 y la otra trayectoria que fluye de regreso al eyector 545. La decisión para incluir u na trayectoria de flujo opcional de regreso al eyector 545 es determinada por el diseño del sistema y si el atascamiento de la turbo máquina 500 es o no una consideración de diseño, el refrigerante de alta presión adicional del compresor 530 que proporciona flujo de masa incrementado al compresor 530 vía el eyector 545. En el condensador 51 5 el refrigerante se condensa 740 removiendo calor del refrigerante, el calor que se remueve mediante un flujo de aire de alto flujo que se discute más adelante. Después de q ue el refrigerante se condensa, fluye a través del expansor/evaporador 520 donde se expande y evapora 745 a un gas de baja temperatu ra/baja presión , el gas refrigerante de baja temperatu ra/baja presión q ue se usa para enfriar el H PDD 220 vía la placa 61 0 fría, antes d iscutida, o vía el flujo de aire de alto flujo que se discute más adelante. El gas refrigerante de baja presión entonces regresa 750 al compresor 530 para iniciar otra vez el ciclo. La trayectoria de regreso del gas refrigerante de baja presión al compresor 530 puede ser vía el motor 535 de la turbo máquina 505, por lo que el motor 535 es enfriado. Si se emplea el eyector 545, el gas refrigerante de baja presión regresa 750 al eyector 545 donde se mezcla con gas refrigerante de alta presión del compresor 530 antes de iniciar el ciclo otra vez. En paralelo con el ciclo de refrigeración , la seg unda turbo máquina 51 0 genera 755, 760 un primer flujo de aire de alto flujo a través del condensador 51 5, y un seg undo flujo de aire de alto flujo a través del expansor/evaporador 520. En el condensador 51 5, el cual puede incluir un intercambiador de calor similar al intercambiador de calor 230, se transfiere 755 calor del refrigerante al primer flujo de aire de alto flujo vía el intercambiador de calor. El aire calentado se deja escapar 755 entonces a través de la salida 62Ó del alojamiento 560. En el expansor/evaporador 520, que incluye serpentines 570 y puede incluir el intercambiador de calor 230, se transfiere 760 calor del segundo flujo de aire de alto flujo al refrigerante vía serpentines 570 y el intercambiador de calor 230. El aire frío se deja salir 760 entonces para enfriar el H PD D 220, u otros d ispositivos de densidad de baja potencia en la tarjeta 120 de circuito, como se representa en la Figura 9. Haciendo referencia ahora a las Fig uras 13 y 14, la turbo máquina 300 está representada como un micro-turbocompresor, que incluye un motor 312 , un micro compresor 342 de primera etapa que tiene paletas 370 de compresor de primera etapa y dispuestas en un extremo del motor 312 y un segundo micro compresor 343 que tiene paletas 375 de compresor de segunda etapa y dispuestas en el otro extremo del motor 31 2. Micro compresores 342 , 343 de primera y segunda etapas se pueden construir integrales con el motor 312 , proporcionando así un sistema de micro-turbocompresor compacto. Para aumentar el enfriamiento del motor 31 2, se pueden maquinar aletas 380 de enfriamiento en la superficie externa del estator del motor 312, las aletas 380 de enfriamiento q ue se extienden desde un extremo del motor 312 al otro extremo. Micro compresores 342, 343 de primera y segunda etapas están dispuestos con diámetros apropiados y perfiles de flujo de aire para impulsar y extraer, respectivamente, aire entre las aletas 380 de enfriamiento. Las aletas 380 de enfriamiento son típicamente no lineales en geometría, y tienen generalmente un perfil curvilíneo para enfriamiento aumentado. Aunque las Figuras 13 y 14 representan solamente un motor 312 y dos micro compresores 342 , 343, arreglos alternativos pueden consistir de una pluralidad de motores, como se representa en la Figura 4 y una pluralidad de micro compresores. Haciendo referencia ahora a las Figuras 15 a 1 7, se representa un intercambiador de calor 230 de caída depresión de alto/bajo flujo que tiene varios aspectos que aumentan el intercambio de calor. El intercambiador de calor 230 incluye una base 780 para acoplar térmicamente el intercambíador de calor 230 al HPDD 220, como se representa en la Fig ura 3 y una pluralidad de aletas 785 de enfriamiento paralelas dispuestas perpendiculares a la base 780 para recibir aire, representadas por las flechas 790 e impulsadas por la turbo máquina 300 , en un extremo 795 del intercambiador de calor 230, siendo el aire descargado en el extremo opuesto 800 del intercambiador de calor 230. U n primer aspecto que aumenta el intercambio de calor se proporciona por una pluralidad de concavidades 805 dispuestas en las aletas 785 de enfriamiento, o concavidades 806 en la base 780, para aumentar la efectividad de las aletas 785 de enfriamiento, el término concavidades 805, 806 que se refiere a depresiones, ¡ndentaciones, hoyuelos, hoyos o los similares, q ue sirven para producir vórtices en el flujo que aumentan el mezclado térmico y la transferencia de calor. Aunque las concavidades, en una modalidad , pueden consistir de agujeros de lado a lado, la transferencia de calor efectiva comparada con hoyuelos, por ejemplo, será disminuida. La forma de las concavidades 805 es típicamente hemisférica o una forma cónica invertida y truncada. En otra modalidad, la forma de las concavidades 805 es cualquier sector de una semiesfera completa. En algunas modalidades, las concavidades 805 están dispuestas en una totalidad o una porción de las aletas 785 de enfriamiento antes mencionadas. Las concavidades 805 están formadas en las superficies antes mencionadas en un patrón que sirve para aumentar la transferencia de calor a partir de las aletas 785 de enfriamiento. La manera de operación de las concavidades 805, 806 se describe generalmente como un incremento en la interacción entre la corriente de aire y las aletas 785 de enfriamiento, resultando así en una transferencia de calor mejorada en comparación con las aletas 785 de enfriamiento sin concavidades 805. Además, la interacción térmica entre la corriente de aire y cada concavidad respectiva se incrementa debido a un incremento en área superficial con respecto a una superficie sin concavidades , el área de superficie incrementada q ue es u n resu ltado de la forma de cada cavidad respectiva. Como tal , el flujo de aire interactúa con el área superficial incrementada aumentando así la remoción de energía calorífica de las aletas 785 de enfriamiento. La profu ndidad "Y" (ver Figuras 1 7, 1 8) para una dada de las concavidades 805 típicamente, pero no necesariamente, permanece constante en toda la longitud "L" de una aleta 785 de enfriamiento. La profundidad "Y" (ver Figuras 1 7, 1 8) está generalmente en el rango entre aproximadamente 0.1 0 a aproximadamente 0.50 veces el diámetro "d" superficial de la concavidad. Además, la profundidad "Y" de las concavidades 805 está en el rango entre aproximadamente 0.0508 centímetros a aproximadamente 3.1 75 centímetros. La "X" de separación de centro a centro (ver Figuras 1 7, 18) de las concavidades 805 está generalmente en el rango entre aproximadamente 1 .1 a aproximadamente 2 veces el diámetro "d" superficial de las concavidades 805. En u na modalidad , las concavidades 805 se forman típicamente usando u n proceso de maquinado de pu lso electroqu ímico (PECM). En una modalidad alternativa, las concavidades 805 se forman típicamente usando un proceso de maq uinado por electro-descarga (EDM) . Un segu ndo aspecto que aumenta el intercambio de calor se proporciona mediante la región 81 0 de enfriamiento localizado dispuesta en la base 780, la cual se puede proporcionar mediante elementos de rugosidad discreta ad heridos (usando soldadu ra de latón , por ejemplo) a la base 780 que incrementan localmente el área superficial o se pueden proporcionar usando un proceso mecánico (grabado, maq uinado, maquinado por electro-descargas en pulsos, electrodos enmascarados, por ejemplo) que aumenta la textura superficial (por ejemplo, rugosidad) , para transferencia de calor por área superficial. Las regiones 81 0 de enfriamiento localizado se pueden usar en ubicaciones predeterminadas en la base 780 donde la base 780 delimita con componentes de circu ito discretos que generan calor excesivo y desarrollan puntos calientes en la base 780. Aunque solamente se representan unas pocas concavidades 805 en las aletas 785 de enfriamiento en la Figura 15, y solamente se representa una región 81 0 de enfriamiento localizado en la base 780 en la Figura 15, se apreciará que la ilustración representada en la Figura 15 es solamente ejemplar y que cualquier cantidad de concavidades 805 en cualquier arreglo o cualq uier número de regiones 810 de enfriamiento localizado en cualquiera ubicación en la base 780 caen dentro del alcance de esta invención. U n tercer aspecto q ue aumenta el intercambio de calor representado en las Figuras 15 a 1 7 es un flujo de aire de vórtice a través y de lado a lado del intercambiador de calor 230, q ue utiliza técnicas de flujo de remolino para transferir más efectivamente calor desde la base y las aletas 780, 785 de enfriamiento al ambiente, estando la base acoplada térmicamente al HP D D 220. La Figu ra 15 representa una cámara 850 de vórtice, q ue se discutirá con más detalle más adelante con referencia a la Figura 1 9, dispuesta entre las aletas 785 de enfriamiento y acoplada térmicamente con la base 780. La Fig ura 16 representa u na plu ralidad de cámaras 850 de vórtice dispuestas de manera paralela u na con otra y cada una acoplada térmicamente con la base 780. En la Figura 16 , los lados 852 de las cámaras 850 de vórtice y las aletas 785 de enfriamiento son integrales entre ellos, actuando los lados 852 como aletas 785 de enfriamiento. Los lados 852 de la cámara 850 de vórtice pueden incluir concavidades 805 para aumentar la transferencia de calor como se discutió antes. El flujo 790 de aire entra a la cámara 850 de vórtice en un primer extremo 854 y se descarga en un segundo extremo 856 de la cámara 850 de vórtice. La cámara 850 de vórtice puede ser maqu inada, vaciada o moldeada a partir de cualquier material que tenga propiedades de transferencia de calor adecuadas, tales como por ejemplo alumin io, aleación de zinc, aleación de cobre o plástico moldeado q ue tenga aditivos para transferencia de calor. Haciendo referencia ahora a la Figura 19, se representa una vista isométrica en explosión de una modalidad de la cámara 850 de vórtice que tiene primer y segundo extremos 854, 856, primero y seg undo lados 858, 860, costillas internas 862, 864 en los primero y seg undo lados 858, 860, respectivamente, primer y seg undo bordes 866, 868 y concavidades 805, las cuales se muestran solamente en el primer lado 858 , pero se apreciará que las concavidades 805 pueden estar también en el seg undo lado 860. El flujo 790 de aire es recibido en el primer extremo 854 y descargado en el segundo extremo 856. Las costillas internas 862 están dispuestas de manera oblicua, es decir, q ue d ivergen a partir de una línea recta dada, al flujo 790 de aire de impacto (dirección x 870), y están representadas en un áng ulo de beta-positiva con respecto a la dirección x 870. Las costillas internas 864 están dispuestas también de manera oblicua a la dirección x 870, pero en un ángulo de beta negativa con respecto a la dirección x 870. El ángulo incluido entre las costillas 862 y 864 es entonces dos veces beta (2 beta). Se apreciará que aunque las costillas 862, 864 internas son típicamente costillas rectas en los ángulos beta positivo negativo, respectivamente, se pueden emplear también costillas curvas donde solamente una porción de las costillas 862, 864 internas están dispuestas en los ángulos beta positivo negativo, respectivamente. Se apreciará también que las costillas 862, 864 internas no necesariamente pueden estar en los mismos ángulos beta positivo negativo, respectivamente. La función principal de las costillas 862, 864 es redirigir el flujo de aire a las regiones 815 de giro desde un grupo de canales (entre las costillas 862 , 864) al otro, y haciendo eso se produce la transferencia de calor aumentada. Para realizar esto, la geometría está dispuesta de manera que los canales entre las costillas 862, 864 traslapan con áreas abiertas en las regiones 81 5 de giro (ver Figura 20) . Las reg iones 81 5 de giro sirven para aumentar localmente la transferencia de calor de la base 780 del intercambiador de calor 230 en comparación con intercambiadores de calor convencionales que no tienen regiones de giro. Se apreciará q ue el número de regiones 815 de giro para aumentar la transferencia de calor se deja para que el artesano lo determine con base en los requerimientos predeterminados del diseño, por ejemplo, rég imen de transferencia de calor y uniformidad de gradiente térmico dependiendo de la ubicación de los H PDD's 220 acoplados térmicamente a la base 780. También se deja al artesano el ancho y longitud g lobales de las regiones 815 de giro en los primeros bordes 866 (y en segundos bordes 868, aunq ue no representados) de los primer y seg undo lados 858, 860, así como también las dimensiones de canal y también las dimensiones y formado de las costillas 862, 864. En el estado ensamblado, los primer y segundo lados 858 , 860 delimitan uno con otro de manera que las costillas internas 862 , 864 están próximas una de otra. Los primer y segundo lados 858, 860 pueden acoplarse usando medios conocidos, tales como sujetadores, ajuste mecánico o de broche, o en lazado térmico o químico, por ejemplo. Alternativamente, el posicionamiento de los primer y segundo lados 858, 860 en el intercambiador de calor 230 puede ser retenido mediante rebajos (no mostrados) en la base 780, las aletas 785 de enfriamiento, o ambas. El primer extremo 854 de los primer y seg undo lados 858 , 860 puede incluir bordes 872 redondeados para reducir pérd idas en la presión de entrada , lo cual reduce ruido y mejora el flujo de aire para menor caída de presión . Los extremos de las costillas internas 862 , 864 pueden o no estar alineados, dependiendo de las características deseadas de enfriamiento del intercambiador de calor 230. Conforme el flujo 790 de aire choca con el primer extremo 854, es confrontado con las costillas internas 862 , 864, que tienen ángulos oblicuos opuestos. El flujo de aire influenciado por las costillas internas 862 es dirigido en una dirección beta positiva, mientras que el flujo de aire influenciado por las costillas internas 864 es dirigido en una dirección beta negativa. La transición de aire del primer lado 858 al segundo lado 860, y viceversa, causa que el flujo de aire dentro de la cámara 850 de vórtice cambie de dirección , creando así un flujo de vórtice. Haciendo referencia ahora a la Figura 20 , se representa una modalidad alternativa de la cámara 874 de vórtice que tiene primer borde 866 abierto mientras que el segundo borde 868 permanece cerrado. En el estado ensamblado, el primer borde 866 está dispuesto próximo a la base 780, mientras que el segundo borde 868 está de frente a la base 780. En el arreglo de la Figura 20, se permite el flujo de aire de vórtice a través de la cámara 874 de vórtice para chocar con la base 780, aumentando así la transferencia de calor de la base 780 al ambiente. La cámara 874 de vórtice también representa concavidades 805 en el segundo lado 860 , como se discutió anteriormente. Las cámaras 850, 874 de vórtice representadas en las Figuras 17 y 18 incluyen costillas internas 862, 864 que tienen ángulos beta positivo y negativo, respectivamente, los cuales pueden variar desde un valor ig ual a o mayor q ue aproximadamente 1 5 grados hasta un valor ig ual a o menor que aproximadamente 60 grados, como se puede ver mejor haciendo referencia ahora a la g ráfica 900 representada en la Figura 21 . U n ángulo beta que fluctúa desde aproximadamente 15 grados hasta aproximadamente 60 grados resultará en las costillas internas 862 de primer lado que están dispuestas en un ángu lo en el rango entre aproximadamente 30 grados y aproximadamente 120 grados con respecto a las costillas 864 internas de seg undo lado. El áng ulo beta puede variar algo a partir de las d imensiones establecidas para acomodar tolerancias sin afectar el alcance de la invención . La gráfica 900 ilustra la relación entre el aumento 905 de coeficiente de transferencia de calor promedio (HTC) y el áng ulo de vórtice (beta) 91 0, para canales de vórtice angosto 915 y amplio 920 y para n úmeros de Reynolds d iferentes (Re ig ual a 33,000 (número 925) y 77,000 (número 930)) . Como se puede ver, un incremento en el ángulo beta 91 0 resulta generalmente en un incremento en el aumento 905 de HTC promedio. Sin embargo, en una cámara de vórtice amplio 920 a Re = 33,000 (925), se experimentó flujo tu rbulento. En cámaras de vórtice angosto 91 5 o donde Re = 77,000 (930) , se experimentó consistentemente un aumento 905 de HTC promedio mejorado conforme el ángulo beta 91 0 aumentó. Se prefieren cámaras de vórtice angosto 91 5 sobre las cámaras de vórtice amplio 920 puesto que las cámaras angostas se adaptan bien a la geometría y tamaño de pozos de calor donde se emplean muchas aletas de enfriamiento. El uso de cámaras de vórtice (angosto y amplio) que tienen un ángulo beta de vórtice igual a o mayor que aproximadamente 30 g rados e ig ual a o menor que aproximadamente 50 grados se encontró que aumenta el HTC promed io entre 2 y 3.5 veces en comparación con el mismo intercambiador de calor sin una cámara de vórtice. Un áng ulo beta preferido es de aproximadamente 45 grados. Un ángulo beta mayor que aproximadamente 45 g rados, tal como aproximadamente 50 grados por ejemplo, puede mejorar el coeficiente de transferencia de calor promedio, como se ve en la Figura 21 , pero la cámara 850 de vórtice experimentará una pérdida de presión mayor, estableciendo así un equilibrio de diseño para el artesano. Por ejemplo, a regímenes grandes de flujo de aire del orden de 326.88 kg/hr, una modalidad del intercambiador de calor 230 con una cámara 850 de vórtice puede prod ucir una caída de presión de 1 0% . Así, con el fin de compensar la caída de presión debido a un régimen de flujo de 326.88 kg/hr, puede ser necesario reducir el ángulo beta en la cámara 850 de vórtice. Una modalidad de cámara 850 de vórtice proporciona a cada lado 858, 860 con por lo menos tres pasajes 876 de flujo en ángulo individuales entre las costillas 862, 864, pero podrían tener tantos como diez pasajes, todos los cuales g irarán en los bordes 866, 868 para redirig ir el flujo a la otra pared. Se apreciará que aunque las regiones 81 5 de giro representadas en la Fig ura 20 están mostradas solamente en el primer borde 866, las regiones 81 5 de giro se pueden aplicar también al seg undo borde 868. La relación de aspecto de altura a anchura ("H" y "W" en la Figura 1 6) preferida de cada pasaje 876 individual es de 1 .0, pero el rango de tales relaciones de aspecto puede ser desde 0.5 hasta 2. El tamaño de cada pasaje 876 está de acuerdo por lo tanto con el número de canales en la cámara 850 de vórtice, el número de aletas 785 de enfriamiento (separando paredes de las cámaras de vórtice) y la dimensión g lobal del ¡ntercambiador de calor 230 entero. A manera de ejemplo y no de limitación, un intercambiador de calor 230 que tiene cinco placas 785 de enfriamiento pod ría alojar cuatro cámaras 850 de vórtice, cada cámara estando compuesta por dos paredes 858, 860 laterales opuestas que tienen pasajes 876 de flujo. Si la distancia entre las aletas 785 de enfriamiento es de 2.54 centímetros, entonces cada pasaje 876 de flujo sería de aproximadamente 1 .27 centímetros de altura. Si el intercambiador de calor 230 global es de 4.44 centímetros de altura y el número de pasajes 876 de flujo es de 4, entonces cada ancho de pasaje sería de aproximadamente 1 .01 6 centímetros en su plano de entrada. Si el ángulo (beta) de pasaje es de aproximadamente 30 grados, entonces el ancho del pasaje observado por el flujo sería de aproximadamente 0.889 centímetros, lo q ue hace a la relación de aspecto de pasaje de aproximadamente 1 .4. Haciendo referencia ahora a las Figuras 22 y 23, se representa una modalidad alternativa para ductos 240, 415 de transición. Aunque el ducto 950 de transición de la modalidad alternativa recuerda más cercanamente al ducto 240 de transición , se apreciará q ue se pueden aplicar también los mismos principios descritos en la presente posteriormente al ducto 41 5 de transición. El ducto 950 de transición incluye un alojamiento 952 de ducto que tiene un primer extremo 954 con u na primer área 956 de flujo para recibir aire impulsado del intercambiador de calor 230 que tiene u na pluralidad de aletas 785 de enfriamiento y un segundo extremo 958 con una seg u nda área 960 de flujo para descargar el aire impu lsado a la turbo máquina 300 (mostrada en las Figuras 2 a 4). Un ejemplo de una primer área 956 de flujo es de 1 7.741 9 centímetros cuadrados, la primer área 956 de flujo q ue es menor q ue el área proyectada de 25.80 centímetros cuadrados para explicar el espesor de las aletas 785 de enfriamiento. U n ejemplo de una segunda área 960 de flujo es de 6.451 6 centímetros cuadrados. Se pueden emplear otras áreas de flujo mientras sean aún adecuadas para aplicaciones de 1 U. Interna en el alojamiento 952 de ducto hay una cavidad 962 q ue cambia de una geometría que tiene una primer área 956 de flujo a una geometría que tiene una seg unda área 960 de flujo. Dentro de la cavidad 962 hay una pluralidad de aletas 964 de control de flujo para manejar el cambio en área de flujo de la primer área 956 de flujo a la seg unda área 960 de flujo. Las aletas 964 de control tienen primeros extremos 966 dispuestos cerca de las aletas 956 de enfriamiento del intercambiador de calor 930 y segundos extremos 968 que se extienden hacia el segundo extremo 958 del ducto 950 de transición . Aunque alg unas aletas 964 de control de flujo se pueden extender totalmente hasta el segundo extremo 958 , es preferible q ue por lo menos algu nas aletas 964 de control de flujo no se extiendan totalmente hasta el segundo extremo 958, lo cual produce menos restricción de flujo y menos caída de presión a través del d ucto 950 de transición . El número de aletas 964 de control de flujo en el d ucto 950 de transición puede ser igual a o menor que el n úmero de aletas 785 de enfriamiento en el intercambiador de calor 230, el n úmero real de aletas 964 de control de flujo siendo determinado por las características de transferencia de calor deseadas y las características de caída de presión deseadas del sistema 200 de turbo maquinaria. Conforme el flujo 790 de aire de alto flujo se recibe en el primer extremo 954 del ducto 950 de transición es segmentado en canales de flujo separados mediante primeros extremos 966 de aletas 964 de control de flujo. El flujo de aire segmentado es canalizado después desde la primer área 956 de flujo hacia la segunda área 960 de flujo donde se une mediante flujos de aire adyacentes en canales de flujo adyacentes a los segundos extremos 968 de las aletas 964 de control de flujo. El flujo de aire recombinado se descarga después en el segundo extremo 958 del ducto 950 de transición para entrar a la turbo máquina 300. En una modalidad de ejemplo, un régimen de flujo de masa de aire impulsado por la turbo máq uina 300 a través del intercambiador de calor 230 es del orden de 72.64 a 163.44 kilogramos por hora (kg/hr), y un área de flujo a través del intercambiador de calor 230 es de 1 7.74-1 9 centímetros cuadrados (cm2) (discutido anteriormente), resultando así en una relación de fl ujo de masa a área de flujo de entre 3.835 kgs/hr/cm2 y 9.1481 kgs/hr/cm2. En otra modalidad de ejemplo, la relación de flujo de masa a área de flujo está entre 3.835 kgs/hr/cm2 (como se discutió antes) y 6.3966 kgs/hr/cm2 (1 1 3.5 kg/hr de régimen de flujo de masa de aire a través de 1 7.741 9 centímetros cuad rados de área de flujo) . Las relaciones de ejemplo de flujo de masa a área de flujo pueden ser aplicables con cualquiera de los ductos 240, 415, 950 de transición antes mencionados. Se apreciará que el área de flujo de 1 7.7419 centímetros cuadrados antes discutida es solamente para ejemplo y no se pretende que sea limitativa de algu na manera, como se puede ver mejor haciendo referencia a la figu ra 24. La g ráfica 820 en la Figura 24 ilustra la relación de flujo de masa a área de flujo (relación de flujo de masa-área) 822, en unidades de kgs/seg/cm2, como u na función del flujo 824 de masa de aire, en unidades de kgs/seg , para diferentes áreas 826 de flujo, en unidades decm2, que fluctúan desde 6.451 6 cm2 hasta 25.8064 cm2 830-836. Como se muestra, la relación de flujo de masa a área de flujo fluctúa desde 0.000351 8 kgs/seg/cm2 (1 .26666 kgs/hr/cm2) en un área de flujo de 25.8064 cm2 a 0.002814 kgs/seg/cm2 (1 0.1 332 kgs/hr/cm2) en un área de flujo de 6.451 6 cm2. Así, el rango de relaciones de flujo de masa a área de flujo aplicables a una modalidad de la invención se ilustra para ser desde 1 .6666 hasta1 0.1332 kgs/hr/cm2. En una modalidad de la invención , las superficies internas de los ductos 240, 4 5, 950 de transición y los ductos de escape, tales como la salida 355 y la boq uilla 435 de arrastre, o las superficies expuestas de las aletas 785 de enfriamiento, pueden tratarse con un material absorbente acústico para proporcionar una característica de amortig uación acústica, como se representa en la Figura 25. Aunque la Fig ura 25 representa una porción de un ducto 980 de flujo, se apreciará que las enseñanzas relacionadas con la Figura 25 son igualmente aplicables a otras superficies, tales como las aletas de enfriamiento de un intercambiador de calor, por ejemplo, donde se puede desear también la amortig uación acústica. El ducto 980 de flujo se representa teniendo un espesor "dr" de pared , q ue se muestra como una sección 985 de pared en la vista de sección transversal de la Figura 26. La sección 985 de pared está compuesta por una pared 990 interna, un absorbente 992 de volumen y una pared 994 externa, el absorbente 992 de volumen que está emparedado entre las paredes 990, 994 interna y externa. La pared 994 externa es estructural en función y está compuesta típicamente por u n material sólido tal como metal, la pared 990 interna es un material poroso tal como una cerámica o un metal sinterizado que tiene una porosidad de aproximadamente 20% a aproximadamente 60% por ejemplo, y el absorbente 992 de volumen está compuesto por un material de amortiguación acústica tal como poli-parafenileno tereftalamida (Kevlar® de Dupont) o fibra de vidrio por ejemplo. Alternativamente, el absorbente 992 de volumen puede estar compuesto por una estructura de panal que tiene un tamaño de celda afinado para absorber secuencias específicas. Conforme el flujo 982 de aire, el cual puede incluir un componente turbulento, pasa a través del ducto 980 de flujo y a través de la su perficie de la pared 990 interna, genera ondas acústicas que chocan en la superficie porosa de la pared 990 interna. Au nque una porción de estas ondas acústicas se pueden reflejar de regreso, una porción de ellas pasa a través de la superficie porosa de la pared 990 interna y son absorbidas por el absorber los 992 de volumen, resultando así en ruido operacional reducido del sistema 200 de turbo maquinaria. En una modalidad alternativa adecuada también para aplicaciones de 1 U y haciendo referencia ahora a la Figura 27 , el ruido operacional del sistema 200 de turbo maquinaria puede ser reducido mediante el uso de u n sistema 1 000 de control de ruido activo, el cual incluye un detector 1 005 de audio, tal como un micrófono por ejemplo, un circuito 1 01 0 de control, y un dispositivo 1 015 generador de ruido, tal como un altavoz de aud io por ejemplo. Un dispositivo 1 01 5 generador de ruido de ejemplo, en lo sucesivo aludido como un altavoz para aud io, puede inclu ir un movedor 1020 de aire, tal como un cono de altavoz por ejemplo, construido a partir de plástico, fibras, papel o lámina metálica, por ejemplo. Aunque la Figu ra 27 representa un sistema 200 de turbo maquinaria que tiene un pozo 230 de calor, un ducto 240 de transición y una turbo máquina 300, sim ilar a aq uella representada en la Fig ura 2, se apreciará q ue el sistema 1 000 de control de ruido activo puede aplicarse a cualquiera de las modalidades antes mencionadas de la invención . Conforme el flujo 790 de aire de alto flujo se recibe en el primer extremo 954 del ducto 950 de transición es segmentado en canales de flujo separados mediante primeros extremos 966 de aletas 964 de control de flujo. El flujo de aire segmentado es canalizado después desde la primer área 956 de flujo hacia la segunda área 960 de flujo donde se une mediante flujos de aire adyacentes en canales de flujo adyacentes a los segu ndos extremos 968 de las aletas 964 de control de flujo. El flujo de aire recombinado se descarga después en el segundo extremo 958 del ducto 950 de transición para entrar a la turbo máqu ina 300. En una modalidad de ejemplo, un régimen de flujo de masa de aire impulsado por la turbo máquina 300 a través del intercambiador de calor 230 es del orden de 72.64 a 163.44 kilogramos por hora (kg/hr), y un área de flujo a través del intercambiador de calor 230 es de 17.7419 centímetros cuadrados (cm2) (discutido anteriormente), resultando así en una relación de flujo de masa a área de flujo de entre 3.835 kgs/hr/cm2 y 9.1481 kgs/hr/cm2. En otra modalidad de ejemplo, la relación de flujo de masa a área de flujo está entre 3.835 kgs/hr/cm2 (como se discutió antes) y 6.3966 kgs/hr/cm2 (1 1 3.5 kg/hr de régimen de flujo de masa de aire a través de 17.741 9 centímetros cuadrados de área de flujo). Las relaciones de ejemplo de flujo de masa a área de flujo pueden ser aplicables con cualquiera de los ductos 240, 41 5, 950 de transición antes mencionados. Se apreciará que el área de flujo de 1 7.741 9 centímetros cuadrados antes discutida es solamente para ejemplo y no se pretende que sea limitativa de alguna manera, como se puede ver mejor haciendo referencia a la figura 24. La gráfica 820 en la Fig ura 24 ilustra la relación de flujo de masa a área de flujo (relación de flujo de masa-área) 822, en unidades de kgs/seg/cm2, como una función del flujo 824 de masa de aire, en un idades de kgs/seg , para diferentes áreas 826 de flujo, en unidades de cm2, que fl uctúan desde 6.451 6 cm2 hasta 25.8064 cm2 830-836. Como se muestra, la relación de flujo de masa a área de flujo fluctúa desde 0.000351 8 kgs/seg/cm2 (1 .26666 kgs/hr/cm2) en un área de fl ujo de 25.8064 cm2 a 0.002814 kgs/seg/cm2 (1 0.1332 kgs/hr/cm2) en un área de flujo de 6.451 6 cm2. Así, el rango de relaciones de flujo de masa a área de fl ujo aplicables a una modalidad de la invención se ilustra para ser desde 1 .6666 hasta 1 0.1332 kgs/h r/cm2. En u na modalidad de la invención , las superficies internas de los ductos 240, 41 5, 950 de transición y los ductos de escape, tales como la salida 355 y la boquilla 435 de arrastre, o las superficies expuestas de las aletas 785 de enfriamiento, pueden tratarse con un material absorbente acústico para proporcionar una característica de amortiguación acústica, como se representa en la Figura 25. Aunque la Fig ura 25 representa una porción de un ducto 980 de flujo, se apreciará que las enseñanzas relacionadas con la Figura 25 son igualmente aplicables a otras superficies, tales como las aletas de enfriamiento de un intercambiador de calor, por ejemplo, donde se puede desear también la amortiguación acústica. El ducto 980 de flujo se representa teniendo un espesor "dr" de pared , q ue se muestra como una sección 985 de pared en la vista de sección transversal de la Figura 26. La sección 985 de pared está compuesta por u na pared 990 interna, un absorbente 992 de volumen y una pared 994 externa, el absorbente 992 de volumen q ue está emparedado entre las paredes 990, 994 interna y externa. La pared 994 externa es estructural en función y está compuesta típicamente por un material sólido tal como metal, la pared 990 interna es un material poroso tal como u na cerámica o un metal sinterizado que tiene una porosidad de aproximadamente 20% a aproximadamente 60% por ejemplo, y el absorbente 992 de volumen está compuesto por un material de amortiguación acústica tal como poli-parafenileno tereftalamida (Kevlar® de Dupont) o fibra de vidrio por ejemplo. Alternativamente, el absorbente 992 de volumen puede estar compuesto por una estructura de panal que tiene un tamaño de celda afinado para absorber secuencias específicas. Conforme el flujo 982 de aire, el cual puede incluir un componente turbulento, pasa a través del ducto 980 de flujo y a través de la superficie de la pared 990 interna, genera ondas acústicas que chocan en la superficie porosa de la pared 990 interna. Aunque una porción de estas ondas acústicas se pueden reflejar de regreso, una porción de ellas pasa a través de la superficie porosa de la pared 990 interna y son absorbidas por el absorber los 992 de volumen , resultando así en ruido operacional reducido del sistema 200 de turbo maquinaria. En u na modalidad alternativa adecuada también para aplicaciones de 1 U y haciendo referencia ahora a la Fig ura 27, el ruido operacional del sistema 200 de turbo maquinaria puede ser reducido mediante el uso de un sistema 1 000 de control de ruido activo, el cual incluye un detector 1 005 de audio, tal como un micrófono por ejemplo, un circu ito 1 01 0 de control, y un dispositivo 1 015 generador de ruido, tal como un altavoz de audio por ejemplo. Un dispositivo 1 015 generador de ruido de ejemplo, en lo sucesivo aludido como un altavoz para audio, puede incluir un movedor 1020 de aire, tal como un cono de altavoz por ejemplo, construido a partir de plástico, fibras, papel o lámina metálica, por ejemplo. Au nq ue la fig ura 27 representa un sistema 200 de turbo maqu inaria que tiene un pozo 230 de calor, un ducto 240 de transición y una turbo máquina 300, similar a aquella representada en la Figura 2, se apreciará que el sistema 1 000 de control de ruido activo puede aplicarse a cualquiera de las modalidades antes mencionadas de la invención . U n detector 1 005 de audio está dispuesto adecuadamente para detectar ruido generado en la turbo máqu ina 300, y un altavoz 101 5 de audio, que responde vía las líneas 1 025 de señales al detector 2005 de audio, está dispuesto adecuadamente para generar ondas sonoras que cancelan por lo menos parcialmente el ruido generado en la turbo máquina 300. Aunque, el detector 2005 de audio y el altavoz 1 015 para audio están representados dispuestos en la salida 355, ellos pueden estar dispuestos respectivamente en cualq uier ubicación adecuada para detectar y cancelar ruido generado en el sistema 200 de turbo maq uinaria. En una modalidad, el circuito 1 01 0 de control recibe una señal de salida del detector 1 005 de audio, calcula, usando la lógica teórica y circuitos de control, una señal de salida para generar una onda sonora en el altavoz 101 5 para audio que está cambiada de fase con respecto al ruido detectado en el detector 1 005 de audio, y envía la señal de salida al altavoz 1 01 5 para audio, el cual responde a la misma. En una modalidad , la señal de salida del circuito 1 010 de control produce una onda sonora en el altavoz 1 015 para audio q ue está cambiada de fase aproximadamente 180 grados con respecto al tono y nivel de potencia principales del ruido generado en la turbo máquina 300 y en el sistema 200 de turbo maquinaria generalmente. En general, el circuito 1 01 0 de control está diseñado para calcular y emitir una señal q ue resulta en una onda sonora en el altavoz 1 01 5 para audio que se acopla de manera destructiva con el ruido generado en la tu rbo máq uina 300, red uciendo así el ruido g lobal del sistema 200 de turbo maquinaria. En consecuencia, se apreciará que se pueden calcu lar también ondas sonoras cambiadas de fase en alg ún ángulo diferente a 180 g rados y enviarse mediante el circuito 101 0 de control al altavoz 1 01 5 para audio según se desee. Haciendo referencia ahora a las Figuras 2 y 27 a 29, el intercambiador de calor 230 puede ser un intercambiador de calor 1030 de espuma hecho de una espuma metálica o no metálica de celda abierta. Un material adecuado para el intercambiador de calor 1 030 de espuma es espuma de carbono grafitado. Materiales alternativos pueden incluir espuma de alumin io, espuma de cobre y espuma de nitruro de boro. Los materiales de espuma que son eléctricamente no conductores, pero térmicamente conductores se pueden colocar en contacto directo con el HPDD 220, mientras que los materiales de espuma que son tanto eléctrica como térmicamente cond uctores puede requerir una interfase aislante con el H PDD 220. En general, el intercambiador de calor 1 030 de espuma incluye un medio poroso que tiene una pluralidad de trayectorias 1035 de flujo interconectadas, que se ven mejor haciendo referencia ahora a la Figura 29, la cual representa una sección transversal del intercambiador de calor 1 030 de espuma tomada de manera perpendicular a una trayectoria de flujo y aumentada 1 00 veces, q ue se puede acoplar térmicamente a una base 1040 vía soldadura de latón , ajuste por compresión , conectores controlados por fuerza, tornillos o cualq uier otro medio adecuado. Donde se emplea la base 1 040, la base 1 040 se coloca en comun icación térmica con el H PDD 220. En una modalidad que emplea el sistema 1 000 de control de ruido activo, el intercambiador de calor 1030 de espuma, o ambos, la turbo máq uina 300 extrae aire a través del intercambiador de calor 1030 de espuma y a través de la pluralidad de trayectorias 1 035 de flujo interconectadas, enfriando así de manera efectiva el H PDD 2020 (mostrado en la Fig ura 3). El ruido generado en la tu rbo máq uina 300, o de otra forma, es detectado en el detector 1 005 de audio, el cual en una modalidad está dispuesto en la salida 355 de la turbo máq uina 300. Una señal generada en el detector 1005 de audio, y que representa el ruido detectado, se recibe en el circuito 1 010 de control, el cual calcula una señal de cambio de fase apropiada para ser enviada al altavoz 1 015 para audio. El altavoz 1 01 5 para audio responde a la señal de cambio de fase del circuito 1 010 de control generando una onda sonora cambiada en fase que se acopla de manera destructiva con el ruido detectado en el detector 1005 de audio , cancelando así por lo menos parcialmente, o por lo menos reduciendo, el ruido global de la turbo máquina 300. En consecuencia, una modalidad de la invención proporciona no solamente enfriamiento efectivo del H PDD 220, sino también limita el ru ido generado por el sistema mismo 200 de tu rbo maquinaria. Aunque la invención se ha descrito con referencia a modalidades de ejemplo, se entenderá por aq uellos expertos en la técnica que se pueden hacer varios cambios y se pueden sustituir equivalentes por elementos de las mismas sin apartarse del alcance de la invención. Además, se pueden hacer m uchas modificaciones para adaptar una situación o material en particular a las enseñanzas de la invención sin apartarse del alcance esencial de la misma. Por lo tanto, se pretende que la invención no esté limitada a la modalidad particular descrita como el mejor modo contemplado para llevar a cabo esta invención, sino que la invención incluirá todas las modalidades que caigan dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Además, el uso de los términos primero, segundo etc. no indican ning ún orden o importancia, sino más bien los términos primero, segundo, etc. se usan para distinguir un elemento de otro.