Системы воздушного охлаждения микропроцессоров сегодня используются в домашних и офисных ПК низкой производительности. А в сегментах высокопроизводительных игровых компьютеров, рабочих станций и серверов отвод выделяемого микропроцессорами тепла осуществляется системами жидкостного охлаждения (СЖО). Да и они уже не всегда могут 100%-но способствовать исключению перегрева микропроцессоров, выделяющих более 100 Вт тепловой мощности в очень «стесненных» пространствах. И при этом существующие СЖО потребляют электрической мощности практически столько же, сколько отводят тепловой мощности.
Что нужно изменить в существующей технологии жидкостного охлаждения, для повышения эффективности ее работы и одновременного снижения ее энергопотребления? - Этот вопрос поставила перед собой команда EHD Lab, которую образовала группа магистрантов и аспирантов Санкт-Петербургского государственного университета, работающих над диссертациями по четырем специальностям - «Прикладные математика и физика», «Физика и астрономия», «Химические науки» и «Экономика» (руководитель группы - кандидат физ.-мат. наук). Ответом на этот вопрос стала система жидкостного охлаждения, основанная на использовании процесса электрогидродинамики (ЭГД). В разработанной EHD Lab технологии для перемещения теплоотводящей жидкости вместо механического насоса применен ЭГД-насос, а вместо традиционного теплообменника - ЭГД-перемешиватель. Но для того чтобы произвести эти замены, нужно выбрать определенный тип охлаждающей жидкости, направлением течения которой можно управлять с помощью воздействия электрического поля (в этом и состоит электрогидродинамический процесс).
Охлаждающая жидкость должна обладать диэлектрическими свойствами (это может быть, например, трансформаторное масло). Это масло заливается в емкость (с входным и выходными патрубками), в которой установлены электроды - вот и вся конструкция ЭГД-насоса, который начинает перекачивать масло при подаче на электроды высоковольтного напряжения. При этом в масле создается высокая напряженность электростатического поля, вследствие чего в масле образуются ионы, направленно движущиеся под воздействием этого поля и «тянущие» за собой подогретое масло - от входного патрубка, контактирующего с радиатором, установленным на поверхности микропроцессора, к выходному патрубку, подключенному к фланцу ЭГД-перемешивателя, из которого тепло отводится к внешнему радиатору жидкостной системы охлаждения.
Поскольку через диэлектрическое масло протекают очень малые токи, применение ЭГД-система жидкостного охлаждения позволит обеспечить значительное снижение энергопотребления, по сравнению с традиционными СЖО. А раз в новой системе отсутствуют кинематические механизмы (механический насос), она работает бесшумно и не требует замены вышедших из строя трущихся элементов, то есть о профилактике и ремонте новой СЖО можно и не вспоминать. К достоинствам ЭГД- система жидкостного охлаждения, по заверениям разработчиков, относится также ее более низкая стоимость, чем у аналогичных по производительности традиционных СЖО.
Опытный образец ЭГД-системы жидкостного охлаждения для компьютерной техники был продемонстрирован 24 мая на открытом заседании Экспертного совета СПбГУ, который оценивал финалистов конкурса междисциплинарных студенческих и аспирантских проектов «Start-up СПбГУ – 2018».
Что нужно изменить в существующей технологии жидкостного охлаждения, для повышения эффективности ее работы и одновременного снижения ее энергопотребления? - Этот вопрос поставила перед собой команда EHD Lab, которую образовала группа магистрантов и аспирантов Санкт-Петербургского государственного университета, работающих над диссертациями по четырем специальностям - «Прикладные математика и физика», «Физика и астрономия», «Химические науки» и «Экономика» (руководитель группы - кандидат физ.-мат. наук). Ответом на этот вопрос стала система жидкостного охлаждения, основанная на использовании процесса электрогидродинамики (ЭГД). В разработанной EHD Lab технологии для перемещения теплоотводящей жидкости вместо механического насоса применен ЭГД-насос, а вместо традиционного теплообменника - ЭГД-перемешиватель. Но для того чтобы произвести эти замены, нужно выбрать определенный тип охлаждающей жидкости, направлением течения которой можно управлять с помощью воздействия электрического поля (в этом и состоит электрогидродинамический процесс).
Охлаждающая жидкость должна обладать диэлектрическими свойствами (это может быть, например, трансформаторное масло). Это масло заливается в емкость (с входным и выходными патрубками), в которой установлены электроды - вот и вся конструкция ЭГД-насоса, который начинает перекачивать масло при подаче на электроды высоковольтного напряжения. При этом в масле создается высокая напряженность электростатического поля, вследствие чего в масле образуются ионы, направленно движущиеся под воздействием этого поля и «тянущие» за собой подогретое масло - от входного патрубка, контактирующего с радиатором, установленным на поверхности микропроцессора, к выходному патрубку, подключенному к фланцу ЭГД-перемешивателя, из которого тепло отводится к внешнему радиатору жидкостной системы охлаждения.
Поскольку через диэлектрическое масло протекают очень малые токи, применение ЭГД-система жидкостного охлаждения позволит обеспечить значительное снижение энергопотребления, по сравнению с традиционными СЖО. А раз в новой системе отсутствуют кинематические механизмы (механический насос), она работает бесшумно и не требует замены вышедших из строя трущихся элементов, то есть о профилактике и ремонте новой СЖО можно и не вспоминать. К достоинствам ЭГД- система жидкостного охлаждения, по заверениям разработчиков, относится также ее более низкая стоимость, чем у аналогичных по производительности традиционных СЖО.
Опытный образец ЭГД-системы жидкостного охлаждения для компьютерной техники был продемонстрирован 24 мая на открытом заседании Экспертного совета СПбГУ, который оценивал финалистов конкурса междисциплинарных студенческих и аспирантских проектов «Start-up СПбГУ – 2018».
Комментарии
Отправить комментарий