Капельное охлаждение неэффективно для снижения температуры в серверных— томские ученые

Ученые Томского политеха вместе с коллегами доказали, что системы капельного охлаждения снижают температуру поверхности интенсивно нагреваемых элементов электроники не более чем на 1-2°С. Исследователям удалось с помощью математического моделирования доказать, что использование одного только этого метода борьбы с нагревом серверов и дата-центров является неэффективным, сообщает пресс-служба вуза.

— Ранее исследования эффективности технологии проводились без измерения температуры нагретого материала, непосредственно под каплей воды. Нам же удалось экспериментально определить изменение температуры в тонком слое материала, прилегающем к границе раздела «капля воды — пластина нагретого металла», в момент испарения капли. Согласно полученным данным, поверхность охлаждается в пределах всего 1-2°С, — рассказал соавтор исследования профессор Научно-образовательного центра И.Н. Бутакова ТПУ Семен Сыродой.

Экспериментальная часть исследования проводилась на специально разработанном стенде. В качестве модели поверхности электронного оборудования использовали сэндвич-пластину из нержавеющей стали и меди. Температурные показатели регистрировали с помощью хромель-копелевых термопар, расположенных между металлическими слоями. Измерения проводили при нагреве образца до температур 60-100°С с последующим анализом динамики температурных изменений при контакте с каплями воды.

Также ученые разработали математическую модель, описывающую процесс испарения капель воды с нагретой поверхности.

— Полученные в ходе экспериментов результаты служат основой для важного практического применения. Воздействие отдельных капель охлаждающей жидкости на поверхности, подверженные высоким температурам, оказывает ограниченное влияние на скорость теплоотвода с этих поверхностей из-за пространственных механизмов теплопередачи, прилегающих к материалу поверхности. Следовательно, проектирование систем охлаждения компонентов высокотемпературного электронного оборудования исключительно на основе отдельных капель охлаждающей жидкости без реализации дополнительных мер по увеличению теплоотвода нецелесообразно, — отметил Семен Сыродой.

В настоящее время ученые исследуют варианты модернизации существующих установок капельного охлаждения для повышения его эффективности.

В исследовании принимали участие сотрудники Инженерной школы энергетики Томского политеха и Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН.

Подписывайтесь на наш телеграм-канал «Томский Обзор».