Улучшение производительности мини

Sep 12, 2023

Том 12 научных докладов, Номер статьи: 9402 (2022) Цитировать эту статью

2459 Доступов

2 цитаты

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Комбинация наножидкости и эффектов радиатора с мини-каналом изменяющегося поперечного сечения стала замечательным выбором для использования тепловых устройств, таких как миниатюрные электронные устройства, подлежащие эффективному охлаждению. В этой статье численно исследуется сравнение трехмерной конфигурации прямых и волнистых каналов с использованием различных типов наножидкостей. Предлагаются эффекты амплитуды волны и определенного типа объемной доли (оксид меди CuO, алмаз Al2O3, оксид железа Fe3O4, оксид титана TiO2 и серебряный Ag-наножидкости. Три амплитуды волн (0,15 мм, 0,2 мм и 0,25 мм). ) и число Рейнольдса от 200 до 1000 и концентрации объема от 0 до 0,075. Отображается влияние на термическое сопротивление, перепад давления, коэффициент трения мини-канала. Замечено, что эффективность теплопередачи мини-канального стока значительно улучшается по сравнению с прямым каналом в случае добавления дистиллированной воды в качестве охлаждающего агента.Результаты показывают, что наножидкость и волнистый мини-канал могут повысить гидротермальную эффективность радиатора, а наножидкость Ag-вода с точки зрения теплопередачи превосходит В других наножидкостях увеличение числа Нуссельта достигало 54% ​​при объемной концентрации 0,075.

В последней четверти прошлого века изобретение микроэлектронных устройств произвело революцию в индустрии электроники. В 1965 году Мур увидел эту миниатюру и показал, что «каждые два года» число транзисторов в интегральных схемах удваивается, и предсказал, что оно увеличится. продолжить в будущем. В последние десятилетия ограничения на традиционные источники энергии и проблемы загрязнения окружающей среды побудили инженеров восстановить эффективность тепловых систем, поскольку эти устройства выделяют тепло во время своей работы и должны постоянно отводиться для их эффективной и надежной работы.

Для этой цели используется радиатор, так как радиаторы воздушного охлаждения являются наиболее широко используемым оборудованием для охлаждения электронных процессоров и из-за низкой теплопроводности и теплоемкости воздуха эти системы не могут охлаждать быстрые процессоры небольших размеров и, как следствие, тепловой поток очень велик. Хотя радиаторы с жидкостным охлаждением имеют превосходные характеристики по сравнению с воздухом, улучшение характеристик этих диспергаторов привлекло внимание исследователей, поскольку традиционные рабочие жидкости характеризуются низкими тепловыми характеристиками, поэтому вместо обычных необходимо использовать жидкости с лучшими тепловыми свойствами. жидкости известны как наножидкости, которые имеют более высокую теплопроводность по сравнению с обычными жидкостями, поэтому дисперсия твердых частиц в базовых жидкостях может повысить тепловые свойства основной жидкости, поскольку недавние исследования были сосредоточены на улучшении теплопередачи с использованием наноразмерных жидкостей, как экспериментальных и аналитические исследования показали, что теплопроводность наноразмерных жидкостей больше, чем у обычных жидкостей, и, следовательно, они более эффективны в охлаждающих устройствах.

Влияние использования наножидкостей в качестве охлаждающей жидкости было численно исследовано Мохаммедом и др.1 на поток жидкости и особенности теплопередачи в микроканальном радиаторе прямоугольной формы (MCHS). В качестве охлаждающей жидкости используются оксид алюминия с водой. Результат показал, что коэффициент теплопередачи и напряжение сдвига стенки увеличиваются, когда объемная доля наночастиц увеличивается, хотя термическое сопротивление радиатора снижается.

Прямоугольные, трапециевидные и треугольные микроканальные радиаторы были численно исследованы Gunnasegaran et al.2. Результат показал, что более высокий коэффициент теплопередачи может быть достигнут в радиаторах с малым гидравлическим диаметром. В качестве теплоносителя в трехмерной геометрии использовалась вода.