veröffentlichen Zeit: 2022-06-22 Herkunft: Powered
Die zunehmende Wärmebelastung von Hochleistungselektronik und der Drang nach kleineren Gehäusen haben die Perspektiven der Designer verändert.Flüssigkeitskühlung wird nicht mehr als Risiko, sondern vielmehr als ein Muss angesehen. Flüssige Kühlplatten übertreffen traditionellere luftgekühlte Methoden bei Anwendungen mit hohem Wärmefluss.
Beim Flüssigkeitskühlungsprozess ist eine Flüssigkeitskühlplatte für das Kühlsystem eines bestimmten Hochleistungsbatterietyps vorgesehen, um das Problem unregelmäßiger Temperaturen innerhalb und außerhalb der Batterie zu bewältigen.
Die Struktur der Flüssigkeitskühlplatte basiert auf den thermischen Eigenschaften der Batterie und es wird eine Flüssigkeitskühlplattenstruktur vom Spulentyp vorgestellt.Durch die Konstruktion kann sichergestellt werden, dass das Kühlmittel zuerst den Hot Spot erreicht und diesen dann umwälzt.
Luftkühlsysteme wurden im Laufe der Zeit verbessert, um größere Dichten mit besserer Effizienz zu bewältigen.Dennoch gibt es eine Grenze, wenn der Luft die erforderlichen Wärmeübertragungseigenschaften fehlen, um Racks mit hoher Dichte auf effektive Weise ausreichend zu kühlen.
Wenn die Rack-Leistung zunimmt, kann dies Auswirkungen auf die Leistung und Zuverlässigkeit spezialisierter Server haben und diese mit der Zeit weniger energieeffizient machen.Beim Einsatz von Racks mit hoher Leistung wird die Luftkühlung unwirtschaftlich und nicht nachhaltig.
Aus diesem Grund prüfen immer mehr Unternehmen die Möglichkeit, dem Rack Flüssigkeit hinzuzufügen, um die Datenkapazität und Effizienz zu steigern.Die Flüssigkeitskühlung nutzt die verbesserten Wärmeübertragungsfähigkeiten von Wasser oder anderen Flüssigkeiten, um eine effiziente und kostengünstige Kühlung von Racks mit hoher Dichte zu ermöglichen.
Mehrere Faktoren beeinflussen, welche Strategie für eine bestimmte Einrichtung am effektivsten ist.Betreiber von Rechenzentren, die sich für Flüssigkeitskühlung interessieren, stehen jedoch vor einer ähnlichen Herausforderung: Sie müssen sich in Rechenzentren integrieren und die Infrastruktur aufbauen, um die Flüssigkeitsversorgung zum und vom Rechenzentrum zu erleichtern.
Um konzentrierte elektronische Geräte effizient zu betreiben, werden verschiedene Wärmemanagementgeräte eingesetzt.Ein Kühlkörper besteht aus einer Flüssigkeitskühlplatte, die von festen Wänden umgeben ist.
Dank der Flüssigkeitskühlplatten sind elektronische Geräte kalten Oberflächen ausgesetzt.Zur Bestimmung der Leistung einer Kühlplatte werden die Wärmeleitfähigkeit, die zugehörigen Wärmeübertragungsraten und die konzentrierten Wärmebereiche auf der Plattenoberfläche herangezogen.SOLIDWORKS wurde verwendet, um das Design der Flüssigkeitskühlplatte zu erstellen.In Testkanälen wurde als Arbeitsmedium ausschließlich reines Wasser verwendet.
Für verschiedene Kanallayouts wurde ein Vergleich der Strömungsverteilung, der Temperaturkonturen, des Druckabfalls und der Pumpleistung durchgeführt.Bei Flüssigkeitskühlplatten wurde entdeckt, dass die Kanalanordnung entscheidend ist.Die Schlussfolgerungen dieser Studie helfen dabei, das beste Kühlsystemdesign für hohe Temperaturen zu ermitteln Wärmefluss Anwendungen wie elektronische Geräte, Computerprozessoren und Automotoren.
Neue Ansätze zur Kühlung elektronischer Geräte werden entwickelt.Ein in elektrischen Komponenten verwendetes Flüssigkeitskühlsystem wird als Kühlplatte bezeichnet.Die aktuelle Arbeit modifiziert das Design einer Kühlplatte, um ihre Kosten zu senken und gleichzeitig ihre Wärmeableitungsrate zu erhöhen.
Für bestimmte Leistungseingänge wird Wasser mit verschiedenen Durchflussraten bereitgestellt und die Wärmeabfuhrfähigkeit jeder Durchflussrate für diese bestimmte Wärmelast berechnet.Wasser war bei allen Durchflussraten die optimale Betriebsflüssigkeit.
Hohe Massenströme lassen sich am besten mit Methanol und Aceton erreichen.Auf der Kühlplatte, die als „Kaltwand“ dient, werden einzelne elektrische Komponenten befestigt. Dabei wird ein definierter Ansatz für die Gestaltung und Leistungsbeurteilung einer Kühlplatte verfolgt, der von der Wärmebelastung abhängt und davon abhängt, ob die Wärmebelastung vorhanden ist auf einer oder beiden Seiten der Kühlplatte.
Die Kühlplatte ist eines der am häufigsten verwendeten Geräte zur Temperaturregelung elektrischer Geräte.A Kühlplatte ist ein von metallischen Grenzen umschlossener Flüssigkeitsströmungsbereich.Das Hauptziel besteht darin, im Raum fließende Strömungswege zu schaffen, die den elektronischen Geräten Wärme entziehen und gleichzeitig geeignete Temperaturen für eine gute Leistung aufrechterhalten.
Die Aufgabe der Kühlplatte besteht darin, die Wärme von einer konzentrischen Wärmequelle mit einem Innendurchmesser von 114 mm und einem Außendurchmesser von 186 mm abzuleiten.Die Wärmequelle ist auf einem Kupfer-Wärmeverteiler montiert und bietet eine Gesamtwärmeleistung von 320 W.
Anschließend werden die Wärmequelle und der Wärmeverteiler an der Oberseite der Kühlplatte befestigt.Wasser mit einer Eingangstemperatur von 20 °C und einer Durchflussrate von 3,5 l/min wird durch die inneren Strömungskanäle der Kühlplatte geleitet, um die Wärme von der Wärmequelle abzuleiten.
Produktionsprozess der wassergekühlten Platte
Die Wasserkühlplatte besteht aus Metall und verfügt über Wasserkanäle.Es besteht aus einem Metall wie Kupfer oder Aluminium, das mit der Heizquelle in Kontakt kommt und die von ihm erzeugte Wärme absorbiert.Durch den Betrieb der Wasserpumpe fließt Umlaufflüssigkeit durch die Umlaufleitung.Bei einem Wasserkühlsystem handelt es sich um ein System, bei dem die Flüssigkeit Wasser ist.
Die Wasserleitung verbindet die Wasserpumpe, den Wasserblock und den Wassertank.Sein Zweck besteht darin, dass die zirkulierende Flüssigkeit in einem geschlossenen Kanal fließen kann, ohne dass es zu Lecks kommt, sodass das Flüssigkeitskühlsystem ordnungsgemäß funktioniert.
Die Umlaufflüssigkeit wird im Wassertank aufbewahrt.Als Wärmesenke ist ein Wärmetauscher ein Gerät, das Wärme von einem Ort zum anderen überträgt.Die Wärme wird von der zirkulierenden Flüssigkeit auf den großflächigen Kühlkörper übertragen und die Wärme wird durch den Lüfter des Kühlkörpers der einströmenden Luft entzogen.
Berücksichtigen Sie bei der Auswahl der Komponenten für Ihren Flüssigkeitskühlkreislauf sowohl die Materialkompatibilität als auch die individuelle Leistung.Obwohl eine Aluminiumrohr-Kühlplatte und ein Kupferrohr-Wärmetauscher Ihren thermischen Anforderungen gerecht werden, handelt es sich hierbei nicht um einen stabilen Kühlkreislauf.
Galvanische Korrosion ist möglich, wenn Kupfer und Aluminium in einem Kühlsystem gemischt werden, da ihre elektrochemischen Potenziale unterschiedlich sind.Galvanische Korrosion zerfrisst das Metall und führt schließlich zu Undichtigkeiten.
Im Leitungswasser sind Kupfer, Bikarbonate, Chloride und andere Verunreinigungen enthalten, die Korrosion begünstigen.Darüber hinaus führt die Rezirkulation derselben Flüssigkeit im Laufe der Zeit dazu, dass der gelöste Sauerstoff in einem geschlossenen Kreislauf entweicht.Der daraus resultierende Sauerstoffmangel verhindert die Bildung der Oxidschicht.Wenn Aluminium über einen längeren Zeitraum von Sauerstoff ferngehalten und minderwertigem Wasser ausgesetzt wird, rostet es.
Testeffekt der Wasserkühlplatte
Der Gesamtwärmewiderstand der Kühlplatte, der als höchste Temperaturschwankung dividiert durch die Nettowärmeflussrate definiert ist, war eine wichtige Kennzahl.Eine Kühlplatte wurde hergestellt, indem neun parallele, rechteckige Schlitze in eine Aluminiumbasis (1,65 cm, 7,6 cm, 40 cm) geschnitten und anschließend eine Aluminiumabdeckplatte darauf geschweißt wurde, um den Einfluss von Wasser zu untersuchen.
Die Temperatur der Platte und des fließenden Fluids am Einlass, Auslass und in der Mittelebene wurde mit 12 Thermoelementen gemessen.Als Arbeitsflüssigkeit wurde eine 50/50-Kombination aus Ethylenglykol und Wasser verwendet.
Der Gesamtwärmewiderstand wurde basierend auf den Temperaturmesswerten berechnet.Zur Berechnung des Wärmewiderstands der Kühlplatte wurde außerdem ein eindimensionales numerisches Modell verwendet;Die experimentellen Beobachtungen und Modellvorhersagen stimmen gut überein.
Winshare Thermalloy ist der Experte für Flüssigkeitskühlung mit einer breiten Palette an Kühlplattentechnologien, darunter Serpentinen-Designs (Rohr-in-Platte), tieflochgebohrte Techniken und mehrteilige Designs mit vergrößerten Oberflächen im Flüssigkeitsweg.Wir wählen die Verbindungsmethode eines mehrteiligen Designs, um das bei Winshare Thermalloy geforderte Design und Volumen zu erfüllen.
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