Radiatory z materiałem zmiennofazowym do chłodzenia elementów elektronicznych – badania eksperymentalne charakterystyk cieplnych

• Autorzy: Jaworski M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/8.2016.6.4

Warianty tytułu

EN

Heat sinks with phase change materials for electronics cooling – an experimental study of thermal performance characteristics

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy omówiono, istotne z punktu widzenia wymiany ciepła, parametry radiatorów wykorzystywanych do chłodzenia elementów elektronicznych. Przedstawiono proste stanowisko eksperymentalne pozwalające na pomiar oporu cieplnego radiatorów w warunkach konwekcji naturalnej i wymuszonej, jak również na badanie charakterystyk cieplnych radiatorów w zmiennych warunkach pracy. Przybliżono zagadnienie zastosowania materiałów zmiennofazowych PCM (Phase Change Materials) w radiatorach do chłodzenia elektroniki. Zaprezentowano wyniki badań doświadczalnych charakterystyk pracy dwóch radiatorów z wbudowanymi zasobnikami z PCM. Przeprowadzone badania były symulacją awarii zasadniczego układu chłodzenia procesorów.

EN

In the paper basic properties of heat sinks used in electronics cooling, important from the point of view of heat transfer phenomena, were presented. Simple experimental set-up for the measurement of thermal resistance of heat sinks was described. The unit allows to perform studies in both forced and free convection conditions. The possibilities and example applications of the use of phase change materials (PCMs) for electronics cooling were discussed. Two heat sinks with PCM incorporated in their structures were shown. Results of experimental investigation of thermal performance characteristics of these radiators were given and discussed in details. In the tests performed the thermal behavior of heat sinks with PCM in simulated failure of primary cooling system was investigated.

Słowa kluczowe

PL

chłodzenie mikroprocesorów; radiatory; opór cieplny; materiały PCM

EN

electronics cooling; heat sinks; thermal resistance; phase change materials

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 51, nr 6
• Strony: 24--29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Jaworski M.

• Instytut Techniki Cieplnej, Politechnika Warszawska

Bibliografia

• [1] Jaworski M.: Techniki chłodzenia elementów elektronicznych. Artykuł przeglądowy. Chłodnictwo, 12 (2007) 32-39.
• [2] Jaworski M.: Techniki chłodzenia elementów elektronicznych. Artykuł przeglądowy, część II. Chłodnictwo, 1-2 (2008) 50-52.
• [3] Jaworski M.: Zastosowanie materiałów zmiennofazowych (PCM) w uktadach chłodzenia elektroniki. Chłodnictwo, 3 (2008) i.2-46.
• [4] Baby R., Balaji C.: Experimental investigations on thermal performance enhancement and effect of orientation on porous matrix filled PCM based heat sink. Int. Comm. in Heat and Mass Transfer, 46 (2013) 27-30.
• [5] Li W.Q., Qu Z.G., He Y.L., Tao W.Q.: Experimental and numericai studies on melting phase change heat transfer in open-cell metallic foams filled with paraffin, Applied Thermal Engineering, 37 (2012) 1-9.
• [6] Qu Z.G., Li W.Q., Wang J.L., Tao W.Q.: Passive thermal management using metal foam saturated with phase change material in a heat sink, Int. Comm. in Heat and Mass Transfer 39 (2012) 1546-1549.
• [7] Xiao X., Zhang P., Li M.: Preparation and thermal characterization of paraffin/metal foam composite phase change material, Applied Energy, 112 (2013) 1357-1366.
• [8] Zhao C.Y.: Review on thermal transport in high porosity cellular metal foams with open cells, Int. Journal of Heat and Mass Transfer, 55 (2012) 3618-3632.
• [9] Setoh G., Tan F.L, Fok S.C.: Experimental studies on the use of a phase change material for cooling mobile phones, Int. Comm. in Heat and Mass Transfer 37 (2010) 1403-1410.
• [10] Baby R., Balaji C.: Thermal performance of a PCM heat sink under different heat loads: An experimental study, Int. Journal of Thermal Sciences, 79 (2014) 240-249.
• [11] Lohse E., Schmitz G.: Performance assessment of regularly structured Composite Latent Heat Storages for temporary cooling of electronic components, Int. Journal of Refrigeration, 35 (2012) 1145-1155.
• [12] Jaworski M.: Thermal performance of heat spreader for electronics cooling with incorporated phase change material, Applied Thermal Engineering, 35(2012), 212-219.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę