Experimental and numerical study of micro-pin-fin heat sinks with variable density for increased temperature uniformity

散热片 材料科学 微通道 热阻 计算机冷却 机械 传热系数 热流密度 热力学 传热 微型热交换器 结温 功率密度 热的 功率(物理) 复合材料 机械工程 物理 电子设备和系统的热管理 工程类 纳米技术
作者
Montse Vilarrubí,Sara Riera,Manuel Plana,Mohamed Omri,Gerard Laguna,Luc G. Fréchette,Jérôme Barrau
出处
期刊:International Journal of Thermal Sciences [Elsevier BV]
卷期号:132: 424-434 被引量:71
标识
DOI:10.1016/j.ijthermalsci.2018.06.019
摘要

Current technologies for the cooling of high power integrated circuits (IC) chips employ single-phase liquid flow through microchannel heat sinks. The surface temperature in these devices increases along the flow direction, leading to temperature nonuniformities in the cooled device. Mitigation of this temperature nonuniformity, while enhancing the heat exchange along the flow path, has been demonstrated through the use of variable fin density microchannels. This paper demonstrates experimentally and numerically the potential of micro-pin-fin heat sinks as an effective alternative to microchannel heat sinks for dissipating high heat fluxes from small areas. Results from this experimental and numerical investigation demonstrate the ability of variable pin-fin density with offset configurations to reach low thermal resistance coefficients and reduce the surface temperature nonuniformity while presenting low-pressure drops. For the maximum Reynolds number considered in this study (2200), we demonstrate the capacity of the cooling scheme, when submitted to a heat flux of 50 W/cm2, to reach a pumping to chip power ratio of 0.37%, a thermal resistance coefficient of 0.26 cm2 K/W and a temperature uniformity along the 5 cm long cooling device of 2 °C.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小刺猬完成签到,获得积分10
1秒前
科研小白发布了新的文献求助10
1秒前
所所应助小苏采纳,获得10
1秒前
2秒前
765254958发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
李爱国应助雪糕采纳,获得10
4秒前
麻瓜禁止使用魔法完成签到,获得积分10
4秒前
gui发布了新的文献求助10
4秒前
香蕉觅云应助sonia0720采纳,获得10
4秒前
Lucas应助rensui采纳,获得10
5秒前
5秒前
大气映冬发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
咦哈发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
MnPt发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
星辰大海应助大胆的曼岚采纳,获得30
8秒前
8秒前
高强发布了新的文献求助10
8秒前
12发布了新的文献求助10
9秒前
yeziio完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
TTT0530完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
崔晴晴发布了新的文献求助10
11秒前
星辰大海应助忧郁觅柔采纳,获得10
11秒前
中药中医科研狗1123完成签到,获得积分10
11秒前
GaCf完成签到,获得积分20
11秒前
大个应助gui采纳,获得10
12秒前
万能图书馆应助oui采纳,获得10
12秒前
12秒前
赵银志完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Direct and Iterative Linear System Solvers 500
Plato's Parmenides. A Constructive Reading 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7301175
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8919504
关于积分的说明 18891461
捐赠科研通 6965831
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3211290
关于科研通互助平台的介绍 2380380
邀请新用户注册赠送积分活动 2188139