Физики НГУ описали новые возможности охлаждения микроэлектроники

Повышенный интерес к рынку микроэлектроники со стороны государства и бизнеса стимулирует ученых проводить тематические НИОКР и предлагать рынку инновации и научно-технологические решения,

Повышенный интерес к рынку микроэлектроники со стороны государства и бизнеса стимулирует ученых проводить тематические НИОКР и предлагать рынку инновации и научно-технологические решения, способные сделать процессы производства продукции и ее эксплуатации эффективнее.

Проведенное учеными Физического факультета Новосибирского государственного университета Иваном Вожаковым и Федором Роньшиным, а также студентом магистратуры Андреем Лукьяновым численное и экспериментальное исследование тейлоровских пузырьков в квадратном миниканале позволит не только улучшить системы охлаждения трехмерных вычислительных чипов, но и влиять на интенсификацию массообмена, актуальную для химических, биологических и медицинский приложений.

— В трехмерных чипах происходит объемное выделение тепла, в отличии от привычных чипов, где тепло отводится с поверхности. Одним из перспективных методов их охлаждения является использование мини- и микроканалов, которые создаются в самом чипе травлением в процессе производства. Чтобы охарактеризовать теплообмен, необходимо определить толщину пленки жидкости при двухфазном течении. Классические корреляции определяют толщины пленок жидкости только в круглых каналах, но в производстве проще создавать каналы квадратного сечения. 

В нашем исследовании как раз и предложена корреляция для толщины пленки в канале квадратного сечения, которая позволяет рассчитать эффективность охлаждения системы, — рассказал кандидат физико-математических наук, старший преподаватель ФФ НГУ Федор Роньшин.

тейлоровские пузырьки_эксперимент.jpg
Ученые-физики исследовали распределение скоростей в жидкости и газе, распределение толщины пленки жидкости в пузырьке, линии тока в жидкости вблизи пузырька и в самом пузырьке. Расчетные данные модели, построенной методом объема жидкости в пакете с открытым исходным кодом OpenFOAM, совпали с результатами экспериментального исследования, проведенного с использованием высокоскоростного теневого метода и автоматической обработки. При этом были выявлены и некоторые особенности массообмена в квадратном канале.

— В квадратном канале перед пузырем имеются четыре устойчивых вихря в направлении углов канала, а внутри пузыря имеется специфический поток от хвоста к носу пузыря. В пузыре происходит закрутка газа в поперечном направлении. Эти факторы оказывают дополнительное влияние на интенсификацию массообмена. С практической точки зрения это можно использовать не только для процессов охлаждения, но и также для таких задач химии, биологии и медицины как экстракция или перемешивание веществ с высокой эффективностью, — объясняет Андрей Лукьянов.

Исследование поддержано грантом Российского научного фонда № 21-79-10357. Результаты опубликованы в престижном международном журнале Physics of Fluids (Q1).


Последние новости

Еще в одном регионе РФ будут платить по 100 тысяч рублей беременным школьницам

Деньги выплатят также студенткам колледжей и вузов Еще один российский регион ввел выплаты для беременным школьниц.

Вопросы развития региона обсудили на совещании с активом Союза «Торгово-промышленная палата Восточной Сибири»

Иркутская область, НИА-Байкал – Состояние экономики агропромышленного комплекса, тему поддержки турбизнеса,

Сотрудники Осинского лесничества обнаружили черных лесорубов на месте незаконной рубки

На месте незаконной рубки поврежден лес на площади 0,6 га. Всего незаконно спилено 102 осины, объем добытой черными лесорубами древесины составил 116,8 куб.

Частотный преобразователь

Подбираем решения под ваши задачи с учётом особенностей оборудования и требований

На этом сайте представлены актуальные варианты, чтобы снять квартиру в Комсомольске-на-Амуре на выгодных условиях

Комментарии (0)

Добавить комментарий

Ваш email не публикуется. Обязательные поля отмечены *