Н.В. Ципина1, Н.Э. Самойленко2, Д.Р. Воронин3

1-3 ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет» (г. Воронеж, Россия)

1 tcnv@mail.ru; 2 ju.i@mail.ru; 3 brk19frte6@gmail.com

Постановка проблемы. При проектировании современных радиоэлектронных систем (РЭC) жидкостного охлаждения возникает задача оптимизации выбора типа применяемой для охлаждения иммерсионной жидкости одновременно с оптимизацией положения тепловыделяющих элементов и выбора материала корпуса. Особый интерес представляет задание и настройка параметров, применяемых в системе охлаждения жидкостей, поскольку на сегодняшний день литературных источниках и базах данных отсутствуют полная информация о них из-за недостаточного опыта применения жидкостных систем охлаждения.

Цель. Предложить методику обоснованного выбора типа иммерсионной жидкости в процессе автоматизированного проектирования систем охлаждения РЭC по результатам численного эксперимента в программной среде на основе количественной оценки эффекта от топологической оптимизации (оптимизации расположения теплонагруженного элемента).

Результаты. Представлена методика выбора типа охлаждающей жидкости, базирующаяся на проведении численного эксперимента. Показана возможность повышения эффективности системы жидкостного охлаждения с помощью применения предложенной методики. В качестве оценки выбрана разность температур тепловыделяющего элемента в его стандартном (центральном) и оптимизированном (угловом) положении в корпусе исследуемого устройства. Результаты проведенного численный эксперимента верифицированы с помощью лабораторного стенда. Получен вывод о целесообразности применения различных типов жидкости. Проведено компьютерное моделирование, которое подтвердило высокую эффективность представленной методики.

Практическая значимость. Использование разработанной методики для обоснованного выбора и оптимизации параметров конструкции жидкостной системы охлаждения будет способствовать улучшению работы систем жидкостного охлаждения.

Ципина Н.В., Самойленко Н.Э., Воронин Д.Р. Методика выбора охлаждающей жидкости на основе численного эксперимента // Радиотехника. 2024. Т. 88. № 7. С. 68-72. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202407-14

1. Yatskov A. Comparison of HPC/Telecom Data Center Cooling Methods by Operating and Capital Expense // Электронный ресурс: Electronics Cooling https://www.electronics-cooling.com/2018/06/comparison-of-hpc-telecom-datacenter-cooling-methods-by-operating-and-capital-expense.
2. Самойленко Н.Э., Ципина Н.В., Каграманов Э.Э., Воронин Д.Р., Ципина К.Д. Моделирование и оптимальное проектирование системы жидкостного охлаждения электронного модуля // Радиотехника. 2023. Т. 87. № 8. С. 105−109. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202308-17.
3. Wallace J. PC/104 and Small Form Factors // Электронный ресурс: The Journal of Modular Embedded Design http://smallformfactors.mil-embedded.com/articles/immersion-form-factor-server-class-systems