ابتکار تربیت مدرس در مدیریت حرارتی سیستم‌های الکترونیکی

به گزارش ایرنا، محسن مشهدی کشتیبان که این پژوهش در قالب رساله دکتری تخصصی وی در رشته مهندسی مکانیک گرایش تبدیل انرژی انجام شده است، 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.» به گفته وی 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.

افزایش دما و کاهش بازدهی تجهیزات مدرن

مشهدی کشتیبان افزود: «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.»

وی ادامه داد: «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.»

ضرورت چاه‌های حرارتی و بهینه‌سازی توان پمپ

مشهدی کشتیبان اضافه کرد: «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.»

خنک‌کاری با جت سیال و یادگیری ماشین

وی اظهار داشت: «افزایش کارایی خنک‌کاری به معنای کاهش دمای ناحیه اعمال شار حرارتی و تراشه‌هاست که نه‌تنها عمر قطعه را افزایش می‌دهد بلکه باعث افزایش بازدهی این قطعات است.» به گفته وی این پژوهش که به‌صورت عددی و تجربی صورت گرفته، 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 تصریح کرد: «در این پژوهش سعی شده است تا با استفاده از طراحی مناسب و ترکیب بهینه‌سازی با یادگیری ماشین علاوه بر افزایش کارایی خنک‌کاری چاه حرارتی، توان پمپ مصرفی نیز کاهش یابد.»

وی در پایان گفت: «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.»

این پژوهش در قالب رساله دکتری محسن مشهدی کشتیبان با راهنمایی محمد ضابطیان طرقی؛ عضو هیأت علمی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تربیت مدرس و حمایت بنیاد ملی علم ایران انجام شده است.