Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Analysis and design of electronic device cooling system elements in forced convection conditions

100%

Felczak M.

|

2008

|

tom z. 115

19-25

EN

The first part of the work includes a study of elements enhancing heat transfer in electronic devices. In the second part, a numerical model for the electronic device placement optimization on the PCB, including a genetic algorithm and a thermal solver is presented. The genetic algorithm searches for arrangements that are checked by the thermal solver if they satisfy requirements of the designer. Three optimizing problems are considered. The optimization of in-line placed devices is the first one. The second one is the optimization of placement of nine devices on the surface of a PCB on the assumption that devices can be placed in nine specified positions on the PCB. The third one is the optimization of placement of nine devices on the assumption that devices can be placed on the whole board.

PL

Zostały opracowane nowe metody wykorzystujące algorytmy genetyczne do optymalizacji rozmieszczenia układów elektronicznych na płytce drukowanej. Umożliwiają one optymalizację położenia układów elektronicznych w jednym oraz w dwóch wymiarach. Modele składają się z dwóch najważniejszych części funkcjonalnych: algorytmu genetycznego (wraz z kryteriami optymalizacji) poszukującego optymalnego rozmieszczenia oraz oprogramowania do obliczeń rozkładu temperatury na powierzchni badanych układów. Pierwszy model dotyczy optymalizacji kolejności elementów elektronicznych umieszczonych w linii. Algorytm umożliwia optymalizację ich kolejności oraz w późniejszej wersji również odstępów pomiędzy nimi. Możliwa jest optymalizacja jednokryterialna przy użyciu termicznych kryteriów optymalizacji takich jak wartość maksymalnej oraz średniej temperatury spośród wszystkich elementów jak również wielokryterialna przy użyciu kryterium ważonego z wartości temperatury maksymalnej i średniej. Stworzony został własny program obliczający wartości temperatury rozważanych układów elektronicznych (poprzez rozwiązanie równań Naviera-Stockesa oraz Kirchhoffa-Fouriera [3]). Drugi algorytm służy do optymalizacji rozmieszczenia układów elektronicznych na powierzchni płytki drukowanej (model termiczny 3D). Założono, że układy elektroniczne będą umieszczone w matrycy nxn elementów. Algorytm ten w porównaniu z poprzednim posiada bardziej skomplikowany model termiczny. Z tego powodu do wyznaczania wartości temperatury zostało użyte oprogramowanie komercyjne ANSYS®. Algorytm genetyczny jako program nadrzędny wywołuje oprogramowanie ANSYS® przekazując jednocześnie informacje o rozmiarach i gęstościach mocy poszczególnych źródeł ciepła. Wynik obliczeń (wartości temperatury poszczególnych źródeł) zwracany jest w pliku tekstowym. Algorytm wykorzystując zadane kryteria ocenia optymalność rozwiązania. Przeprowadzono optymalizację rozmieszczenia układów elektronicznych przy wykorzystaniu modelu jedno- i dwuwymiarowej optymalizacji. Dla pierwszego przypadku przeprowadzono optymalizację położenia układów elektronicznych ze względu na następujące kryteria termiczne: wartość temperatury maksymalnej, średniej, kryterium ważone z wartości temperatury maksymalnej oraz średniej. W drugim przypadku, optymalizowano rozmieszczenie układów elektronicznych na powierzchni podłoża PCB. Rozważono zarówno przypadek, kiedy algorytm może umieścić układy elektroniczne tylko w określonej liczbie miejsc równej liczbie elementów elektronicznych, jak również bardziej skomplikowany przypadek, kiedy układy elektroniczne mogą być umieszczone w dowolnym miejscu płytki drukowanej. Wszystkie dotychczasowe kryteria wzbogacono o kryterium dodatkowe, długości połączeń pomiędzy elementami. Został przeprowadzony szereg optymalizacji dla różnych mocy układów elektronicznych. Uwzględniono skomplikowane przypadki gdzie każdy z układów elektronicznych rozprasza różną gęstość mocy jak również proste przypadki, dla których rozwiązanie jest proste do przewidzenia. Wyniki pokazują, że przyjęta metoda optymalizacji jest uzasadniona. Symulowane modele termiczne zostały zweryfikowane poprzez pomiary termowizyjne w tunelu powietrznym.

2

Termografia aktywna w trybie pobudzenia optycznego i konwekcyjnego

80%

Suszyński Z. , Kosikowski M.

|

2011

|

tom R. 87, nr 10

171-173

PL

Termografia aktywna jest stosowana w przemyśle elektronicznym do badania jakościowego i ilościowego właściwości cieplnych ciał stałych, a w szczególności struktur półprzewodnikowych wykonanych w technologii planarnej. Metody termografii aktywnej dzieli się ze względu na rodzaj źródła energii pobudzenia, charakter modulacji, a także techniki detekcji sygnału temperaturowego. W artykule omówiono możliwości zastosowania strumienia gazu i promieniowania optycznego w trybie modulacji przestrzennej do pobudzenia energetycznego obiektów badanych metodami termografii aktywnej. Porównano efektywność obu metod i ich możliwości aplikacyjne w odniesieniu do materiałów o różnej przewodności cieplnej.

EN

Active thermography is very often used to qualitative and qualitative diagnosing of solids, especially semiconductor structures made in planar techniques. The methods of active thermography are characterized by the kind of source of excitation, its modulation techniques as well as different approaches of temperature detection. The paper describes the possibility of using the stream of gas and optical radiation at beam displacement modulation regime for the excitation of the heat flux inside of objects. The comparison of effectiveness of those methods, for materials with different thermal effusivity, is presented in the paper.

3

Intensyfikacja nagrzewania zywnosci w technologii przyrzadzania potraw [ III ]

80%

Kierebinski C.

Food Service

|

1997

|

tom 04

|

nr 1

31-32

4

Casting structure change caused by magnetic field

80%

Szajnar J.

|

2007

|

tom Vol. 24, nr 1

297-306

EN

Purpose: In this work problems of crystallization process for pure metal and alloy castings solidifying under forced convection resulting from use of rotational or rotational reversing magnetic field are presented. Design/methodology/approach: Influence of changes caused by forced convection in solidification conditions on columnar crystals zone and its limitation was studied. Obtained results show that magnetic field changes thermal and concentration conditions. Both conditions are connected with magnetic field induction B, that is with liquid metal velocity Vcm ahead of crystallization front. Examples of magnetic field application for casting structure change are shown. Findings: Model of columnar to equiaxed structure transition was based on modified concentration stability criterion of crystallization front, in which measurements of alloy addition concentration along ingot radius were incorporated. Gradient-kinetic conditions were evaluated with use of computer simulation of solidification process. Crystallization conditions at the interface enabled tracking of solidification process for actual casting from its surface to its axis. It was then possible to analyze relation between thermal and concentration conditions in time of solidification and to determine position of crystallization front stability loss, which after some simplifications can be considered as the columnar crystals zone width. Research limitations/implications: Experimental results confirmed justness of introduced model. In analysis also simulation results were used describing liquid metal flow ahead of crystallization front for different types of the interface showing qualitative relations between crystallization front geometry and structure changes. Practical implications: Relations are proposed, which can be used for columnar crystals zone width taking into account nominal concentration of alloy addition Co, forced by magnetic field liquid metal velocity Vcm and thermal conditions represented by pouring temperature Tzal, thermal gradient at the crystallization front at the moment of forced convection termination GT or difference in temperature on casting cross section delta T. Originality/value: This paper is a result of several studies conducted in Foundry Department since many years and connected of physical factors (ultrasonic vibrations, electromagnetic field) influence on crystallization process of static and continuous castings.