تهران- ایرنا- «بررسی آزمایشگاهی و شبیه‌سازی جت برخوردی و طرحواره میکروفین در خنک‌کاری چاه حرارتی میکروکانالی» عنوان رساله دکتری محسن مشهدی کشتیبان از دانشگاه تربیت مدرس است که با راهنمایی محمد ضابطیان طرقی و حمایت بنیاد ملی علم ایران انجام داده است.
به گزارش روز دوشنبه گروه علمی ایرنا از بنیاد ملی علم ایران (INSF)، مشهدی کشتیبان با مدرک دکتری تخصصی مهندسی مکانیک تبدیل انرژی از دانشگاه تربیت مدرس درباره این طرح توضیح داد: امروزه با پیشرفت تکنولوژی و مصرف بیشینه انرژی، افزایش دمای تجهیزات مدرن مشکلاتی را برای شرکت‌ها و همچنین ادوات صنعتی مختلف ایجاد کرده است. برای استفاده بهینه از انرژی و افزایش طول عمر ادوات مختلف، ابزارهای گوناگونی همچون مبدل‌های حرارتی به منظور خنک‌کاری و افزایش انتقال حرارت بین سیال و ادوات الکترونیکی موجود است.
وی بیان کرد: برای مثال با پیشرفت روزافزون قطعات الکترونیکی در سیستم‌های کامپیوتری و سرورهای محاسباتی سریع، شاهد افزایش مصرف برق در تجهیزات هستیم و این خود عاملی برای افزایش میزان گرمای تولیدی و همچنین افزایش دما در این ادوات است که بازدهی و عمر قطعات را کاهش می‌دهد.
این پژوهشگر در ادامه گفت: پیشرفت صنایع مختلف و تکنولوژی باعث کوچکتر شدن لوازم الکترونیکی و همچنین افزایش بازده آن‌ها شده، ولی این در حالی است که تولید حرارت در این ادوات افزایش پیدا کرده است و این باعث آسیب رسیدن به سیستم‌ها شده که نیازمندی روش مخصوص خنک‌کاری را بیش از پیش نشان می‌دهد.
مشهدی کشتیبان ادامه داد: با پیشرفت فناوری به کار رفته در قطعات میکروالکترونیکی و افزایش چگالی شار حرارتی تولید شده در آن‌ها، نیاز به چاه‌های حرارتی برای خنک‌کاری این تجهیزات ضروری است ولی روش‌های به کار رفته برای افزایش کارایی خنک‌کاری چاه‌های حرارتی معمولاً نیاز به توان پمپ مصرفی بیشتر دارند که اهمیت بهینه‌سازی و طراحی این نوع چاه‌های حرارتی را نشان می‌دهد.
وی تصریح کرد: افزایش کارایی خنک‌کاری به معنای کاهش دمای ناحیه اعمال شار حرارتی و تراشه‌ها است که نه‌تنها عمر قطعه را افزایش می‌دهد بلکه باعث افزایش بازدهی این قطعات است. این پژوهش که به‌صورت عددی و تجربی صورت گرفته است، با استفاده از جریان آشفته جت سیال مایع، میکروفین‌ها و محیط‌های متخلخل فلزی خنک‌کاری را برای قطعات الکترونیکی انجام داده است که به میزان بالایی از اثرگذاری رسیده است.
مشهدی کشتیبان اضافه کرد: در این پژوهش سعی شده است تا با استفاده از طراحی مناسب و ترکیب بهینه‌سازی با یادگیری ماشین علاوه‌بر افزایش کارایی خنک‌کاری چاه حرارتی، توان پمپ مصرفی نیز کاهش یابد.
وی در پایان خاطرنشان کرد: مدیریت حرارتی سیستم‌های الکترونیکی با روش ارائه شده در کاربردهای عملی چاه‌های حرارتی و پژوهش‌های تحقیقاتی کمتر مورد بررسی قرار گرفته است که این پژوهش سعی در پوشش خلأ موجود در این زمینه را داشته است.