Sıvı Soğutma Sistemlerinde Erozyon ve Korozyon: Hıza Bağlı Bozulma Mekanizmalarının İncelenmesi (OCP EMEA Zirvesi 2025)

Özet

Christy Gonis ve Reza Najjari'nin Dublin'deki OCP EMEA Zirvesi 2025 Sıvı Soğutma oturumunda sunduğu bu sunum, CoolIT'in yürüttüğü bir programın ilk sonuçlarını anlatır. Programın amacı, tek fazlı doğrudan sıvı soğutma (DLC) devrelerinde güvenli soğutucu hız sınırlarını bulmaktır. Sunum, Open Compute Project Vakfı kanalıyla yayımlanmıştır ve telif haklıdır; kayıt yalnızca sunumun özetine ve anahtar bulgularına dayanır. Konu, hızlı akan soğutucunun bakır yüzeyleri zamanla aşındırıp aşındırmadığı sorusudur.

Sunum önce bakır için yayımlanmış hız sınırlarını gözden geçirir: OCP OAI sıvı soğutma kılavuzu soğuk plaka başına 1-2 L/dk verir; Bakır Geliştirme Derneği soğuk suda 1,5-2,4 m/s, 60 C üzerindeki suda 0,6-0,9 m/s önerir; başka bir kaynak soğukta 2 m/s, sıcakta 0,5 m/s verir. Bu değerlerin birbirinden farklı olması, sektörde ortak bir ampirik temelin eksik olduğunu gösterir. Bu nedenle tasarımcının tek bir sayıya güvenmek yerine kaynağını bilmesi gerekir.

Mekanizma bölümünde erozyon, korozyon ve bunların birleşik hızlanması açıklanır: hasar, sisteme özgü bir kritik akış hızının veya kritik duvar kayma geriliminin üzerinde, erozyon ile korozyon birleştiğinde keskin biçimde hızlanır. Deney yöntemi, bakır numuneler üzerinde çarpan jet akış devreleri ve duvar kayma gerilimini hesaplamak için CFD kullanır; ilk turda 384 veri noktası toplanmıştır. İzlenen göstergeler arasında azol inhibitörü tükenmesi, bakır parçacıkları, erozyon derinliği, ağırlık kaybı ve pürüzlülük vardır.

Ön bulgular, pasivize bakırla 5 m/s'de ısıtılmış ve oda sıcaklığındaki devrelerde 10 günden uzun sürede ölçülebilir bir ağırlık değişimi göstermemiş; ancak yaklaşık 3 gün sonra görsel farklar ve 146-318 saat sonra yüzey değişiklikleri gözlenmiştir. Konuşma, DLC hız kılavuzunu belirlemek için ampirik sektör verisine ihtiyaç olduğunu vurgular. Sonuçlar ön niteliktedir ve nihai bir tasarım sınırı olarak okunmamalıdır. Bu bulgular, yüzey değişikliğinin ağırlık kaybından önce görülebildiğini gösterir.

Öne çıkan noktalar

1. Yayımlanmış sınırlar: OCP OAI soğuk plaka başına 1-2 L/dk; Bakır Geliştirme Derneği soğuk suda 1,5-2,4 m/s ve 60 C üzerindeki suda 0,6-0,9 m/s; bir başka kaynak soğukta 2 m/s, sıcakta 0,5 m/s.
2. Erozyon ile korozyon birleştiğinde hasar, sisteme özgü kritik akış hızı veya kritik duvar kayma geriliminin üzerinde keskin biçimde hızlanır.
3. Yöntem: bakır numuneler üzerinde çarpan jet akış devreleri ve CFD ile hesaplanan duvar kayma gerilimi; ilk turda 384 veri noktası.
4. Pasivize bakırla 5 m/s'de ısıtılmış ve oda sıcaklığındaki devrelerde 10 günden uzun sürede ölçülebilir ağırlık değişimi görülmemiştir.
5. Yaklaşık 3 gün sonra görsel farklar, 146-318 saat sonra yüzey değişiklikleri gözlenmiştir.
6. İzlenen göstergeler: azol inhibitörü tükenmesi, bakır parçacıkları, erozyon derinliği, ağırlık kaybı ve pürüzlülük.
7. Konuşma, DLC hız kılavuzu için ampirik sektör verisi çağrısı yapar.
8. Sonuçlar ön niteliktedir; sunum telif haklıdır.

Tasarımda kullanımı

• Borulama ve manifold boyutlandırma kurallarında soğutucu hızını yapılandırılabilir bir bakır sınırına karşı kontrol edin; sıcak su devreleri için yaklaşık 1,5 m/s üzerinde, 60 C üzerinde daha düşük bir eşikte uyarı verin.
• Islak bakır yüzeyler için inhibitör türünü kaydedin.
• Kullanılan hız sınırının kaynağını (OCP, Bakır Geliştirme Derneği vb.) tasarım raporunda belirtin.
• Ön sonuçları kesin sınır olarak değil, ihtiyatlı yaklaşımın gerekçesi olarak kullanın.

Kimler okumalı

Doğrudan sıvı soğutma devrelerini boyutlandıran mekanik mühendisler ve soğuk plaka/CDU tasarımcıları.

İlgili standartlar

• OCP cold plate loop requirements

Yayın bilgileri

Yazarlar

Christy Gonis; Reza Najjari

Yayıncı

Open Compute Project Foundation

Yıl

2025

Belge numarası

OCP EMEA Summit 2025, Liquid Cooling track

Etkinlik

OCP EMEA Summit 2025, Dublin

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Sektör kuruluşu

Erişim

Ücretsiz okunur

Lisans

Telif hakkı saklı; yalnızca künye — özgün belge için yayıncının kullanım koşulları geçerlidir

Künye