Инновационное решение для охлаждения электроники, разработанное ИИТ Мадраса и Университетом Халифа — Transcontinental Times

Aug 08, 2023

Наступление второй космической эры Индии привело к впечатляющим технологическим инновациям и заметной тенденции к миниатюризации электронных компонентов.

ИНДИЯ:Индийский технологический институт Мадраса (IIT Madras) и Университет Халифы в ОАЭ совместно разработали инновационное решение для охлаждения, имеющее потенциальное применение в космических технологиях и за его пределами. Это значительный шаг вперед в направлении улучшения управления теплом для миниатюрных электронных устройств.

Этот прорыв, посвященный мини-канальным теплообменникам, был опубликован в уважаемом рецензируемом журнале Applied Thermal Engineering.

Результатом совместных исследований стала статья, написанная в соавторстве профессором С. Венгадесаном из факультета прикладной механики и биомедицинской инженерии ИИТ Мадраса вместе со своим студентом-исследователем Р. Вишну, а также вкладом доктора Ахмеда Алкааби и доктора Дипака Сельвакумара. из Университета Халифа.

Наступление второй космической эры Индии принесло впечатляющие технологические инновации и заметную тенденцию к миниатюризации электронных компонентов. Эта миниатюризация привела к созданию расширенных функциональных возможностей, примером чего является продолжающаяся миссия Чандраяан-3.

Однако растущая зависимость от миниатюрных электронных компонентов, как в космических миссиях, так и в бытовой электронике, привела к возникновению существенной проблемы выделения тепла.

Например, высокопроизводительные вычислительные процессоры могут генерировать мощность более 200–250 Вт, а тепловая нагрузка может достигать 1 киловатта.

В результате эффективное управление этим теплом становится критической проблемой. Системы жидкостного охлаждения, особенно микро- и мини-канальные радиаторы, стали жизнеспособным подходом к рассеиванию тепла в таких системах.

Инновационное решение, предложенное исследователями ИИТ Мадраса и Университета Халифа, основано на концепции введения тонких пластинчатых электродов в мини-каналы для нарушения динамики потока. Это нарушение приводит к созданию закрученных потоков и вихрей на границах каналов, что значительно повышает эффективность теплопередачи.

Команда использовала вычислительные методы для моделирования сложных трехмерных потоков жидкости, демонстрируя, как эти контролируемые хаотические потоки нарушают обычно гладкое течение вдоль стенок канала, что приводит к заметному улучшению скорости теплопередачи.

Что отличает этот подход, так это применение деликатного электрического поля для создания желаемого закрученного потока внутри мини-каналов. Это не только обеспечивает эксплуатационную безопасность, но и минимизирует энергопотребление. Применение этого новаторского исследования имеет далеко идущие последствия, особенно в области электронного управления температурным режимом в космической технике.

Электрически управляемые вихри, создаваемые этой гениальной конструкцией, исключают необходимость дополнительных геометрических изменений. Кроме того, отсутствие движущихся частей обеспечивает работу без вибрации и требует минимального обслуживания.

Очевидным преимуществом этого подхода является его электрическая природа, которая обеспечивает интеллектуальное управление и быстрое реагирование на изменяющиеся условия. В подтверждение своей приверженности исследовательская группа стремится дополнительно усовершенствовать конструкцию, исследуя различные положения и ориентации электродов.

Кроме того, механизм, представленный в этом исследовании, демонстрирует потенциал для продвижения тонкопленочного кипения, предоставляя возможность расширить применение этой конструкции до двухфазных систем теплопередачи.

Читайте также: НАСА объявляет геологическую группу для исторической миссии по высадке на Луну Артемиды III

Выпускник машиностроения, пишет о науке, технике и спорте, преподает физику и математику, также профессионально играет в крикет и увлекается бодибилдингом.