Моделирование отведения тепловой энергии от процессоров при помощи кулеров воздушного охлаждения

Представлены результаты исследования по отведению тепловой энергии от процессоров при помощи кулеров с воздушным охлаждением (КВО). Проведены четыре эксперимента, в которых при помощи трехмерного твердотельного параметрического моделирования выявлены наиболее эффективные варианты исполнения КВО. В первом эксперименте был разработан башенный радиатор с несущей конструкцией в виде медных прутков и установленным вертикально вентилятором. Это дало возможность определить эффективность передачи тепловой энергии по радиатору. В следующем эксперименте в разработанной ранее модели заменили медные прутки на тепловые трубки и убрали вентилятор, что позволило обосновать необходимость наличия или отсутствия обдува при постепенном увеличении мощности процессора во время его эксплуатации. В третьем случае изменяли скорость вращения вентилятора, благодаря чему установили предельную скорость воздушного потока для эффективного охлаждения радиатора. В последнем эксперименте определили оптимальную конструкцию КВО, позволившую эффективно реализовать рассеивание тепловой энергии от процессора при различной его мощности. Экспериментально доказана необходимость использования КВО в таких современных технических средствах, как персональные компьютеры, сервера, вычислительные комплексы и т. д., в которых нет ограничений по обеспечению массогабаритных параметров.

1. Основы силовой электроники / А. И. Белоус [и др.]. М.: Техносфера, 2019. 424 с.

2. The Impact of ESD on Microcontrollers / G. A. Piskun [et al.]. Minsk: Kolorgrad, 2018. 184 p.

3. Remsburg, R. Advanced Thermal Design of Electronic Equipment / R. Remsburg. NY: Springer New York, 1998. 589 р.

4. DeepCool. GAMMAXX 300 [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://ru.deepcool.com/products/Cooling/cpuaircoolers/2021/12125.shtml. Дата доступа: 16.01.2023.

5. AMD. Процессор AMD Ryzen™ 7 5800Х [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.amd.com/en/products/cpu/amd-ryzen-7-5800x. Дата доступа: 17.01.2023.

6. 3Dnews. Обзор процессора AMD Ryzen™ 7 5800Х [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://3dnews.ru/1026573/obzor-amd-ryzen-7-5800x. Дата доступа: 17.01.2023.

7. TehTab. ru. Коэффициент теплопроводности тепловых трубок [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://tehtab.ru/Guide/GuidePhysics/GuidePhysicsHeatAndTemperature/ConvectionHeatTransfer1/TableOfOverallCoefficientsForHeatExchangers. Дата доступа: 17.01.2023.

8. Thermalinfo. ru. Теплопроводность термопаст, сравнение термопаст по теплопроводности и вязкости [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://thermalinfo.ru/svojstva-materialov/materialy-raznye/teploprovodnost-termopast-sravnenie-termopast-po-teploprovodnosti-i-vyazkosti. Дата доступа: 17.01.2023.