Experimental study of flow boiling performance of open-ring pin fin microchannels

Deng, Daxiang; Zeng, Long; Sun, Wei; Pi, Guang; Yang, Yue

doi:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2020.120829

Cited by 77 publications

(5 citation statements)

References 46 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Bu çalışmada, hesaplama prosedüründe, çıkışa en yakın olan termo-elemandan okunan sıcaklık değerleri ve dolayısıyla yedinci termo-eleman konumuna karşılık gelen (girişten 35 mm uzaklıktaki) yerel değerler dikkate alınmıştır. Bunun sebebi, literatürde de [13,19] dikkate alındığında, kesit daralması basınç kayıpları ile kesit genişlemesi basınç kazanımı değerlerinin bileşke değerinin ve/veya görece büyüklüklerinin ihmal edilecek mertebelerde olması nedeniyle toplam basınç düşümü mikro kanal boyunca olan basınç düşümüne eşit alınabilir. Ayrıca, doymuş kaynama koşullarının baskın olması nedeniyle, tek faz basınç düşümü iki faz basınç düşümü yanında ihmal edilebilecek düzeydedir.…”

Section: Hesaplama Prosedürü Ve Belirsizlik Analizi Sonuçları (Proced...unclassified

“…Dairesel kesitli kanatçıklı yapıda ONB diğer şekillere kıyasla daha düşük ısı akısında gerçekleşmektedir. [13] çalışmasında açık halka tipi kanatçıklardan oluşan ısı alıcı geliştirmiş ve ilgili ısı alıcıda deiyonize suyun kaynamalı akış karakteristikleri incelenmiştir. Hem düz hem de kaydırılmış sıralı pim yerleşimleri dikkate alınmıştır.…”

Section: Gi̇ri̇ş (Introduction)unclassified

“…Bu kapsamda, giriş ve çıkış basınçları arasında lineer interpolasyon uygulanarak ısı alıcı boyunca, doymuş bölgede, istenilen herhangi bir konumdaki yerel doyma basıncı değeri belirlenebilir. Bu yöntem literatürde yaygın bir şekilde uygulanmaktadır[13][14][15][16][17][18][19][20][21]. Yerel yüzey sıcaklığı ve toplam ısı transfer alanı aşağıdaki eşitliklerle belirlenebilir.…”

unclassified

See 2 more Smart Citations

Mi̇kro Pi̇m Ti̇pi̇ Kanatçikli Ve Mi̇kro Oyuklu Isi Alicida Doymuş Kaynamali Akişin Deneysel İncelenmesi̇

Markal

Kul

2023

Konya Journal of Engineering Sciences

View full text Add to dashboard Cite

Mikrokanallarda kaynamalı akış, hava araçlarındaki yüksek kapasiteli elektronik sistemler, bilgisayar işlemcileri ve elektrikli araç bataryaları gibi yüksek yoğunluklu atık ısının açığa çıktığı sistemlerde, sürdürülebilirlik ve güvenli çalışma koşulları için gerekli olan soğutma çözümlerini sunma potansiyeline sahip popüler bir ısıl kontrol tekniğidir. Bu makalede, farklı kütle (136 ve 250 kg m-2 s-1) ve ısı akısı (132 – 272 kW m-2) değerlerinde deiyonize suyun kademeli olarak genişleyen akış kesitine ve yapay kabarcıklaşma oyuklarına sahip mikro pim tipi kanatçıklı ısı alıcıda (modifiye edilmiş ısı alıcı, MIA) doymuş kaynamalı akışı deneysel olarak incelenmiştir. Sonuçlar düz duvarlı paralel mikro kanallı ısı alıcı (konvansiyonel ısı alıcı, KIA) üzerinden karşılaştırmalı olarak sunulmuştur. İş akışkanının giriş sıcaklığı yaklaşık 75ºC’da sabit tutulmuştur. Yüksek hızlı kamera ile akış görüntüleri alınmış (1000 fps) ve fiziksel mekanizma görüntülerle desteklenerek irdelenmiştir. MIA’da, KIA’ya kıyasla, iki fazlı ısı transfer katsayısında %827.2’ye kadar artış sağlanmış ve kaynama kararsızlıkları etkin bir şekilde bastırılabilmiştir. Isı transferindeki iyileşmeye karşı, basınç düşümünde %50.5’e kadar artış olmuştur. Genel karakter olarak, her iki ısı alıcısında da kütle akısının basınç düşümü üzerindeki etkisi görece ihmal edilebilir düzeyde olup, artan kütle akısı ile ısı transfer katsayıları azalmaktadır. MIA’ya ait sonuçlar, KIA’ya kıyasla, kütle akısındaki değişimden görece daha çok etkilenmektedir.

show abstract

Section: Hesaplama Prosedürü Ve Belirsizlik Analizi Sonuçları (Proced...unclassified

Section: Gi̇ri̇ş (Introduction)unclassified

unclassified

See 1 more Smart Citation

Mi̇kro Pi̇m Ti̇pi̇ Kanatçikli Ve Mi̇kro Oyuklu Isi Alicida Doymuş Kaynamali Akişin Deneysel İncelenmesi̇

Markal

Kul

2023

Konya Journal of Engineering Sciences

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…For the alteration of microchannels walls or bottom surfaces, such as microchannels with different fin shapes, 15,[124][125][126][127][128][129][130][131][132] porous coatings, 133,134 surface wettability. 135 Lee et al 15 studied the impact of the fin height, spacing, and length on the flow boiling in a microchannel.…”

Section: Two-phase Flowmentioning

confidence: 99%

Research progress of the liquid cold plate cooling technology for server electronic chips: A review

Zhou

Dong

Sun

et al. 2022

Intl J of Energy Research

View full text Add to dashboard Cite

A significant quantity of research has been dedicated to the application of liquid cold plates to eliminate the high heat flux in server electronic chips. Traditional parallel straight microchannel liquid cold plates suffer from low heat flux density with uneven flow distribution, which poses a serious challenge to high-performance server chip heat dissipation. This paper reviews recent research progress in geometry optimization, interrupted structures, channel patterns, and two-phase flow of liquid cold plates. The optimal geometry parameters of rectangular cross-sectional microchannels including the aspect ratio, length, and hydraulic diameter are summarized. Inquest of higher thermal performance, various interrupted structures (ribs, pin fins, etc.), special channel patterns (wavy-shaped, zigzag-shaped, fractal, serpentine, and doublelayered microchannels, etc.), and two-phase flow on the liquid cold plate are applied to promote fluid-turbulivity and increase heat transfer area, meanwhile they lead to more pressure drop. Furthermore, it is an essential approach to commercialize liquid cold plates by applying the academic and prototype of the liquid cold plate to manufacturing and liquid cooling system solutions. In the end, this review provides a discussion about the limitations of current research on liquid cold plates and an outlook on future research directions.

show abstract

“…In the face of increasingly severe heat dissipation issues, the main solution is to develop efficient cooling methods [6][7][8][9]. The closer the heat sink is to the chip, the higher its heat dissipation efficiency, resulting in a more significant energy-saving effect.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Enhancement Effect of a Diamond Network on the Flow Boiling Heat Transfer Characteristics of a Diamond/Cu Heat Sink

Wu,

Sun,

Guo

et al. 2023

Energies

View full text Add to dashboard Cite

The use of a micro heat sink is an effective means of solving the problem of high-power chip heat dissipation. Diamond/Cu composites exhibit high thermal conductivity and a linear thermal expansion coefficient that is compatible with semiconductor materials, rendering them ideal micro heat sink materials. The aim of this study was to fabricate diamond/Cu and Cu separately as heat sinks and subject them to flow boiling heat transfer experiments. The results indicate that the diamond/Cu heat sink displayed a decrease in wall superheat of 10.2–14.5 °C and an improvement in heat transfer coefficient of 38–51% compared with the Cu heat sink under identical heat fluxes. The heat sink also exhibits enhanced thermal uniformity. Secondary diamond particles are incorporated into the gaps of the main diamonds, thereby constructing a three-dimensional heat conduction network within the composite material. The diamond network enhances the internal heat flux of the material while also creating more nucleation sites on the surface. These increase the boiling intensity of the diamond/Cu heat sink, leading to better heat transfer performance. By combining the transient thermal model with computational fluid dynamics, a heat transfer model based on the diamond/Cu heat sink is proposed. The efficient heat dissipation capability of diamond/Cu heat sinks can lower the working temperature of microelectronic devices, thereby improving device performance and reliability during operation.

show abstract

Experimental study of flow boiling performance of open-ring pin fin microchannels

Cited by 77 publications

References 46 publications

Mi̇kro Pi̇m Ti̇pi̇ Kanatçikli Ve Mi̇kro Oyuklu Isi Alicida Doymuş Kaynamali Akişin Deneysel İncelenmesi̇

Mi̇kro Pi̇m Ti̇pi̇ Kanatçikli Ve Mi̇kro Oyuklu Isi Alicida Doymuş Kaynamali Akişin Deneysel İncelenmesi̇

Research progress of the liquid cold plate cooling technology for server electronic chips: A review

Enhancement Effect of a Diamond Network on the Flow Boiling Heat Transfer Characteristics of a Diamond/Cu Heat Sink

Contact Info

Product

Resources

About