Чисельні дослідження теплового керування кількома електронними пристроями з використанням радіаторів із металевої піни

Автори N. Sid1, S. Boulahrouz1,2, A. Saoudi1,3, O. Chahaoui1,3, K. Mansouri1,3
Приналежність

1Department of Mechanical Engineering, Abbes Laghrour University, Khenchela 40000, Algeria

2Electromechanical Engineering Laboratory, Annaba 23000, Algeria

3I.S.M.A. Laboratory, Abbes Laghrour University, Khenchela 40000, Algeria

Е-mail noureddine.sid@univ-khenchela.dz
Випуск Том 14, Рік 2022, Номер 4
Дати Одержано 05 травня 2022; у відредагованій формі 14 серпня 2022; опубліковано online 25 серпня 2022
Посилання N. Sid, S. Boulahrouz, A. Saoudi, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 14 № 4, 04032 (2022)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.14(4).04032
PACS Number(s) 44.30. + v, 44.05. + e, 44.15. + a
Ключові слова Радіатор з металевої піни, Електронні пристрої (2) , Електроніка охолодження, Чисельне моделювання (4) , Програмне забезпечення Comsol.
Анотація

У дослідженні запропоновано радіатори з металевої піни (MFHS) для теплового керування електронними пристроями. Металеві піни – це матеріали для покращення ефективності теплопередачі радіаторів завдяки їх унікальним характеристикам, таким як велике співвідношення площі поверхні до об'єму та їх складна форма, яка сприяє змішуванню та конвекції. Проведено чисельні дослідження перехідної теплогідравлічної поведінки та ефективності процесу охолодження електронних пристроїв за допомогою MFHS. Фізична модель складається з конвективного ламінарного потоку повітря всередині каналу, оснащеного кількома потужними електронними пристроями, що охолоджуються MFHS. MFHS складається з трьох пластинчастих радіаторів, які виготовлені з алюмінієвої піни з пористістю 0,95 і проникністю 1,65×10 – 7 м2. Основа радіатора виготовлена з твердого алюмінію. Для розв’язання базових рівнянь використовується програмне забезпечення Comsol. Численні результати показують, що теплова продуктивність MFHS більша, ніж у звичайного радіатора за тих самих умов експлуатації, а теплова поведінка електронних пристроїв, що охолоджуються MFHS, стабільно зберігається при допустимих температурах. Перевірка чисельних результатів вказує на високу узгодженість з експериментальними даними з максимальною відносною похибкою 3 %.

Перелік посилань