Intensyfikacja wymiany ciepła w przepływie dwufazowym poprzez dostosowanie dystrybucji czynnika roboczego
Każde urządzenie elektroniczne musi pracować poniżej określonego poziomu temperatury, aby zagwarantować jego niezawodność i długą żywotność. Górny poziom temperatur, jaki te urządzenia mogą przetrwać, zależy od rodzaju zastosowanych w nich elementów elektronicznych. Ogólnie zalecane górne granice temperatur w zależności od ich zastosowania są następujące:
• zastosowania komercyjne – do 70°C,
• zastosowania przemysłowe - do 85°C,
• zastosowania wojskowe - do 125°C.
Dystrybucja płynu wydaje się kluczowa w działaniu radiatora, zwłaszcza w zastosowaniach związanych z chłodzeniem elektroniki. Nierówny profil prędkości na powierzchni powoduje nierównomierne pole temperatury, pogorszenie wymiany ciepła i pojawienie się gorących punktów. O ile działanie elektroniki ograniczone jest temperaturą złącza, to po jej przekroczeniu choćby w jednym punkcie, w urządzeniu elektronicznym stosuje się dławienie termiczne (związane z obniżeniem wydajności), aby zapobiec trwałym uszkodzeniom. Zatem równomierna temperatura na powierzchni radiatora ma ogromne znaczenie dla wysokiej wydajności elektroniki. Zwiększenie równomierności temperatury przy jednoczesnym obniżeniu temperatury maksymalnej daje możliwość zwiększania mocy mikroprocesora aż do osiągnięcia temperatury złącza.
Projekt ma na celu poprawę dystrybucji płynu na powierzchni radiatora z mikropinowymi żebrami (MPFHS) w dwufazowym przepływowym chłodzeniu elektroniki poprzez zastosowanie konstrukcji z wieloma wlotami z instynktem generowania cyklonu. Oprócz możliwości obniżenia maksymalnej temperatury i zintensyfikowania wymiany ciepła, nowatorskie konstrukcje mają na celu zmniejszenie spadku ciśnienia w porównaniu z konwencjonalną konstrukcją z jednym wlotem i jednym wylotem.
Wyniki projektu pozwolą odpowiedzieć na następujące pytania badawcze:
• Jak odprowadzić ciepło z powierzchni elektroniki i zachować równomierny profil temperatury podczas przepływu dwufazowego?
• W jaki sposób konstrukcje z wieloma wlotami/wylotami wpływają na rozkład temperatury i spadek ciśnienia w radiatorze?
• Czy można zwiększyć strumień ciepła odprowadzany z powierzchni poprzez ujednolicenie profilu temperatury i jednoczesne zmniejszenie maksymalnej temperatury powierzchni przy jednoczesnym zmniejszeniu spadku ciśnienia?
Planowana jest publikacja 5 prac naukowych w czasopismach międzynarodowych. Ponadto realizacja projektu pomoże Kierownikowi Projektu uzyskać stopień doktora habilitowanego.
Informacje szczegółowe
- Program finansujący:
- SONATA
- Instytucja:
- Narodowe Centrum Nauki (NCN) (National Science Centre)
- Okres realizacji:
- brak danych - brak danych
- Kierownik projektu:
- dr inż. Paweł Dąbrowski
- Realizowany w:
- Zakład Systemów i Urządzeń Energetyki Cieplnej
- Typ zgłoszenia:
- Krajowy Program Badawczy
- Pochodzenie:
- Projekt krajowy
- Weryfikacja:
- Politechnika Gdańska
wyświetlono 5 razy