Avancerad tillverkning och design för att förbättra prestandan för mikrokanals kalla plattor i datacenter
Användning av vätskekylda mikrokanals kylflänsar (vätskekylda plattor) i datacenter har visat sig vara en mycket effektiv metod för att eliminera höga värmebelastningar. Genom att minska kanalens hydrauliska diameter kan en högre värmeöverföringskoefficient uppnås. I parallella strukturer kan små flödeshastigheter i mikrokanaler generera laminärt flöde, vilket resulterar i ett omvänt förhållande mellan värmeöverföringskoefficient och hydraulisk diameter. En minskning av den hydrauliska diametern kommer att öka tryckfallet, vilket kan leda till oacceptabel pumpkraft.
Genom att heltäckande överväga olika bearbetnings- och tillverkningstekniker, ändra flödesdesign och övergång från linjära konfigurationer till tredimensionella komplexa mikrokanaler, kan strategier förbättra värmeöverföringskoefficienten och enhetligheten hos mikrokanals kylflänsar.
Minska utrymmet och ge möjligheter till högdensitetsberäkning:
Vätskekylda plattor kan avsevärt minska utrymmet för kylflänsar, vilket ger möjlighet att rymma mer datorhårdvara i höljen med hög densitet. Storleken på den traditionella serverns luftkylda kylfläns (längd * bredd * höjd) är 10 X 10 X 5 cm, medan storleken på den vätskekylda plattan (längd * bredd * höjd) bara är 8 X 4 X 0,35 cm. Volymen av den vätskekylda plattkomponenten är 11,2 cm3, vilket är mycket lägre än 500 cm3 för den luftkylda modulen. Den vätskekylda plattan uppfyller inte bara kraven på högpresterande beräkningsenheter för snabb värmeöverföring, utan sparar också utrymme för integration med hög densitet.
Flera bearbetnings- och tillverkningstekniker:
Mikrokanalstrukturen på ytan av den kalla plattans bottenplatta är en viktig faktor för att förbättra värmeöverföringen. För närvarande har avståndet mellan mikrokanaltänderna på den vätskekylda plattan nått nivån 0,1 mm, och dess design, bearbetning och tillverkning är en av de viktigaste tekniska utmaningarna för den vätskekylda plattan. Flera metoder kan användas för att tillverka linjära mikrokanaler, såsom:
1. Skidningsprocess
2. Traditionell bearbetning
3. Fotokemisk etsning (PCE)
4. Elektrisk gnisttrådsklippning
5. Extruderingsgjutning
6. MDT (Micro Deformation Technology)
7. Vattenstråleskärning
Ändra vätskeriktning för att förbättra värmeöverföringen:
En kall platta med mikrokanal med parallellt flöde är en värmeöverföringskanal i vilken vätska strömmar parallellt med den kylda ytan. Däremot tillåter Mikros normalflöde ™） Microchannel Cold Plate (NCP) vätska att strömma genom värmeöverföringskanalen i en riktning vinkelrät mot den kylda ytan, vilket eliminerar det höga tryckfallet och ojämna yttemperaturen som ofta förekommer i vanliga lösningar. Den kan uppnå ett termiskt motstånd så lågt som 0.02 C-cm2/W, med ett tryckfallsområde på 5-35 kPa (1-5 psi).
För närvarande har avståndet mellan mikrokanalerna på den vätskekylda plattan nått nivån 0,1 mm, och designen och bearbetningen måste överväga mer exakta flödeskanaler och flödesmotstånd, vilket utgör tekniska barriärer och utmaningar.
