Analysis and design of capillary pumps for applications in electronic components cooling systems

• Autorzy: Wajman T.

Warianty tytułu

PL

Analiza i projektowanie pomp kapilarnych do zastosowań w systemach chłodzenia układów elektronicznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A prototype cooling system with a CPL device has been developed to study its capabilities and control methods. An important part of the project is the system of pump control. The cooling system actively reacts to changes of the power dissipated in the element. The system has been experimentally investigated. The analysis of the capillary pump activity and the cooling system with a pump has offered the opportunity to create a theoretical model of the CPL. The model including all the loop elements and the essential physical processes has been designed. Static and dynamic states have been simulated using the model proposed. By comparing the experimental results and simulations for various states, the capillary pump and its model can be analyzed.

PL

Badania przedstawione w tej pracy dotyczą systemów chłodzenia układów elektronicznych, wykorzystujących pompę kapilarną do odprowadzania ciepła z elementu chłodzonego. Pompy kapilarne charakteryzują się wysoką efektywnością chłodzenia i dzięki tej własności mogą być stosowane do chłodzenia elementów elektronicznych dużej mocy. Ze względu na możliwość odprowadzania ciepła z chłodzonego elementu na znaczne odległości, mogą być stosowane przy chłodzeniu elementów o mocno ograniczonych możliwościach odprowadzania ciepła w pobliżu danego elementu. W ramach badań przedstawiony został projekt systemu chłodzenia elementów elektronicznych wykorzystującego prototypową cylindryczną pompę kapilarną. Równolegle do prac doświadczalnych, stworzony został model teoretyczny systemu chłodzenia z pompą kapilarną typu CPL. Zaproponowany model opisuje działanie pompy zarówno w stanach ustalonych, jak i przejściowych. Przeprowadzono symulacje działania pompy kapilarnej typu CPL w stanach ustalonych z wykorzystaniem opracowanego modelu teoretycznego, a następnie symulacje w stanach przejściowych. Z porównania wyników symulacji i pomiarów można stwierdzić, że stworzony model termiczny pompy kapilarnej typu CPL, do chłodzenia układów elektronicznych, poprawnie opisuje działanie pompy kapilarnej w stanach zarówno statycznych jak i dynamicznych.

Słowa kluczowe

EN

capillary pump; Capillary Pumped Loops; electronic circuit; cooling

PL

pompa kapilarna; pompy typu CPL; układ elektroniczny; chłodzenie

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Łódzka
• Rocznik: 2009
• Tom: z. 117
• Strony: 63--68
• Opis fizyczny: Bibliogr. 3 poz.

Twórcy

autor

Wajman T.

• Technical University of Łódź, Institute of Electronics

Bibliografia

• [1] Wajman T., Wiccek B., Ostrowski B., Felczak M., Cylindrical capillary pumped loop for cooling of IGBT transistors, 8th International Conference on Quantitative Infrared Thermography QIRT 2006, June 28-30, Padova.
• [2] Więcek B., Wajman T., Capillary pump cooling systems for electronic devices: modelling and measurements, lst European Advanced Technology Workshop on Micropackaging and Thermal Management IMAPS, France; February 1-2, 2006.
• [3] Pouzet E., Joly J.L., Platel V., Grandpeix J.Y., Butto C, Dynamie response of a capillary pumped loop subjected to various heat load transients, International Journal of Heat and Mass Transfer 47 (2004) 2293-2316.