Çipe Doğrudan Sıvı Soğutma Sistemi için Filtrelerin Karakterizasyonu Üzerine Bir Çalışma (40. SEMI-THERM Sempozyumu, 2024)

Özet

Bu bildiri, 2024'teki 40. SEMI-THERM Sempozyumu'nda sunulan deneysel bir çalışmadır. Yazarları arasında Pardeep Shahi, Ali Heydari, Dereje Agonafer ve Mohammad Tradat bulunur. Çalışmanın çıkış noktası, soğutma dağıtım ünitesindeki (CDU) filtrelemenin, soğuk plakaların mikrokanallarını parçacıklardan korumada anahtar önem taşımasıdır. Bu çerçeve, filtre seçimini deneysel veriye dayandırmayı amaçlar.

Deney, çipe doğrudan soğutma sisteminin ikincil devresindeki süzgeç filtreleri üzerinde yapılmıştır. Bir CDU ve raf kullanılarak 25, 50 ve 100 mikron gözenekli filtreler ve filtresiz durum karşılaştırılmış; CDU pompa hızı değişken hızlı sürücü ile yüzde 20-100 aralığında değiştirilmiş ve soğutucu 32 C'de tutulmuştur. Yazarlar filtreler boyunca basınç kaybını, devre debisini ve zaman içinde filtre durumunu ölçmüştür. Ölçümler, tek bir deney düzeneğinde ve sabit soğutucu sıcaklığında yapılmıştır.

Sonuçlara göre filtresiz durum ile 25 mikron filtre arasındaki basınç kaybı farkı, yüzde 20 pompa hızında yaklaşık 0,11 psi iken yüzde 100'de yaklaşık 0,64 psi'ye çıkar. En yüksek pompa hızında devre debisi yaklaşık 390 L/dk olup filtre durumları arasındaki debi farkları yaklaşık yüzde 1 ya da daha azdır. Yüzde 80 hızda 100 ve 50 mikron filtrelerde debi 308-309 L/dk'dır; en yüksek basınç kaybı 25 mikron filtrede görülür. Bu bulgular, daha ince gözeneğin ölçülebilir ancak küçük bir hidrolik bedel getirdiğini gösterir.

Sınırlılık olarak sonuçlar test edilen debiler, tek bir CDU ve raf düzeni ile sınırlıdır; farklı soğutucu, kirlilik yükü ya da uzun süreli tıkanma koşullarında davranış değişebilir. Yine de çalışma, filtre mikron derecesinin hidrolik hesaba nasıl dahil edilebileceğine dair ölçülmüş bir referans sunar ve OCP Soğuk Plaka Soğutma Devresi Gereksinimleri ile birlikte okunmalıdır. Bu nedenle sonuçlar, farklı sistemlere doğrudan uygulanmadan önce doğrulanmalıdır.

Öne çıkan noktalar

1. 25, 50 ve 100 mikron filtreler, filtresiz durumla CDU pompa hızı yüzde 20-100 (VFD) aralığında ve soğutucu 32 C'de karşılaştırılmıştır.
2. Filtresiz durum ile 25 mikron filtre arasındaki basınç kaybı farkı yüzde 20 pompa hızında yaklaşık 0,11 psi'den yüzde 100'de yaklaşık 0,64 psi'ye çıkmıştır.
3. En yüksek pompa hızında devre debisi yaklaşık 390 L/dk'dır; filtre durumları arasındaki debi farkları yaklaşık yüzde 1 ya da daha azdır.
4. Yüzde 80 hızda 100 ve 50 mikron filtrelerle debi 308-309 L/dk'dır; en yüksek basınç kaybı 25 mikron filtrededir.
5. CDU'daki filtreleme, soğuk plaka mikrokanallarını parçacıklardan korumada anahtar olarak sunulmuştur.
6. Daha ince gözenek ölçülebilir ancak küçük bir basınç kaybı ve debi cezası getirir.

Tasarımda kullanımı

• CDU ve devre nesnelerine filtre mikron derecesini ve basınç kaybı eğrisini hidrolik hesaba dahil edin.
• Mikrokanallı soğuk plakalar için varsayılan olarak daha ince filtreyi (25 mikron) seçin; hidrolik bedeli küçüktür.
• Filtre durumunun zaman içinde izlenmesini bakım planına ekleyin.
• Pompa hızı arttıkça basınç kaybı farkının büyüdüğünü pompa seçiminde dikkate alın.

Kimler okumalı

Çipe doğrudan sıvı soğutmalı sistemlerde CDU, filtre ve ikincil devre hidroliğini tasarlayan mühendisler.

İlgili standartlar

• OCP Cold Plate Cooling Loop Requirements

Yayın bilgileri

Yazarlar

Pardeep Shahi; Ali Heydari; Himanshu Modi; Lochan Sai Reddy Chinthaparthy; Anto Barigala; Qusai Soud; Uschas Chowdhury; Dereje Agonafer; Mohammad Tradat; Jeremy Rodriguez

Yayıncı

SEMI-THERM

Yıl

2024

Belge numarası

40th SEMI-THERM Symposium; NSF PAR 10537801

Etkinlik

40th SEMI-THERM Symposium (2024)

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Sektör kuruluşu

Erişim

Ücretsiz okunur

Lisans

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

Künye