Использование штырьковых структур нового типа для охлаждения электронной аппаратуры

Рассмотрено применение новой технологии деформирующего резания для получения поверхностей теплообмена штырькового типа. Применение технологии деформирующего резания - это актуальный и перспективный путь для создания устройств охлаждения силовой электроники и микропроцессорной техники с улучшенными теплотехническими характеристиками. Приведены методика, конструкция экспериментального стенда и результаты испытаний теплообменных штырьковых структур нового типа, полученных методом деформирующего резания. При конвективном охлаждении водой были испытаны теплообменные структуры двух типов: со штырьками в виде наклонных пирамидальных шипов (игл) и винтовых шипов. Доказана высокая эффективность таких штырьковых структур для их использования в системах водяного охлаждения электронной аппаратуры. В результате сравнительных испытаний выявлено, что поверхности шипов-игл по сравнению с винтовыми шипами имеют лучшие показатели теплообмена как по тепловой эффективности, так и по гидравлическому сопротивлению. Проведенное моделирование в среде Solid Works Flow Simulation показало хорошую сходимость результатов расчетов и экспериментальных исследований.

Литература

[1] Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем. СПб.: Питер, 2009. 720 с.

[2] Kandlikar Satish G., Grande William /.Evaluation of Single Phase Flow in Microchannels for High Heat Flux Chip Cooling - Thermohydrolic Performance Enhancement and Fabrication Technology // Heat Transfer Engineering. Taylor Francis Inc. 2004. Vol. 25 (8). P. 5-16.

[3] Jung J.Y., Kwak H.Y. Fluid flow and heat transfer in microchannels with rectangular cross section // Heat Mass Transfer. 2008. No. 44. P. 1041-1049.

[4] Kakaz S., Kosoy B., Li D., Pramuanjaroenkij A. Microfluidics Based Microsystems: Fundamentals and Applications // Springer. 2010. 618 p.

[5] Зубков Н.Н. Оребрение труб теплообменных аппаратов подрезанием и отгибкой поверхностных слоев // Новости теплоснабжения. 2005. № 4. С. 51-53.

[6] Получение штырьковых структур для кипения азота. Зубков Н.Н., Трофимович А.С., Овчинников А.И. и др. // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2013. № 1. C. 100-109.

[7] Теплообмен при кипении жидкости на микроструктурированных поверхностях. Ч. 1. Теплоотдача при кипении воды / И.А. Попов, Н.Н. Зубков, С.И. Каськов, А.В. Щелчков // Теплоэнергетика. 2013. № 3. C. 3-11.