Solution de refroidissement innovante pour l'électronique développée par l'IIT Madras et l'Université Khalifa — Transcontinental Times

Aug 08, 2023

L'avènement de la deuxième ère spatiale de l'Inde a donné naissance à des innovations technologiques impressionnantes et à une tendance notable à la miniaturisation des composants électroniques.

INDE:Dans le cadre d'un pas important vers l'avancement de la gestion de la chaleur pour les appareils électroniques miniatures, l'Institut indien de technologie de Madras (IIT Madras) et l'Université Khalifa des Émirats arabes unis ont développé conjointement une solution de refroidissement innovante avec des applications potentielles dans la technologie spatiale et au-delà.

Cette avancée, axée sur les échangeurs de chaleur à mini-canaux, a été publiée dans la prestigieuse revue à comité de lecture Applied Thermal Engineering.

L'effort de recherche collaboratif a abouti à un article co-écrit par le professeur S. Vengadesan du département de mécanique appliquée et de génie biomédical de l'IIT Madras, avec son étudiant de recherche R. Vishnu, et aux contributions du Dr Ahmed Alkaabi et du Dr Deepak Selvakumar. de l'Université Khalifa.

L'avènement de la deuxième ère spatiale de l'Inde a apporté des innovations technologiques impressionnantes et une tendance notable à la miniaturisation des composants électroniques. Cette miniaturisation a conduit à la création de fonctionnalités avancées, comme en témoigne la mission Chandrayaan-3 en cours.

Cependant, le recours croissant à des composants électroniques miniaturisés, tant dans les missions spatiales que dans l’électronique grand public, a entraîné un problème de génération de chaleur importante.

Les processeurs de calcul haute performance, par exemple, peuvent générer plus de 200 à 250 watts de puissance, culminant avec des charges thermiques pouvant atteindre 1 kilowatt.

En conséquence, la gestion efficace de cette chaleur devient une préoccupation cruciale. Les systèmes de refroidissement liquide, en particulier les dissipateurs thermiques à micro et mini canaux, sont apparus comme une approche viable pour dissiper la chaleur dans de tels systèmes.

La solution innovante proposée par les chercheurs de l'IIT Madras et de l'Université Khalifa s'articule autour du concept d'introduction d'électrodes à plaques minces dans des mini-canaux pour perturber la dynamique de l'écoulement. Cette perturbation conduit à la création d’écoulements tourbillonnants et de vortex aux limites des canaux, améliorant considérablement l’efficacité du transfert de chaleur.

L’équipe a exploité des méthodes informatiques pour simuler des écoulements de fluides tridimensionnels complexes, démontrant comment ces écoulements chaotiques contrôlés perturbent l’écoulement classiquement régulier le long des parois du canal, entraînant ainsi des taux de transfert de chaleur nettement améliorés.

Ce qui distingue cette approche est l’application d’un champ électrique délicat pour induire le flux tourbillonnant souhaité dans les mini-canaux. Cela garantit non seulement la sécurité de fonctionnement, mais minimise également la consommation d'énergie. Les applications de cette recherche pionnière sont vastes, notamment dans le domaine de la gestion thermique électronique pour la technologie spatiale.

Les tourbillons électriques générés par cette conception ingénieuse éliminent la nécessité de modifications géométriques supplémentaires. De plus, l'absence de pièces mobiles garantit un fonctionnement sans vibrations, nécessitant un entretien minimal.

Un avantage distinct de cette approche réside dans sa nature électrique, qui permet un contrôle intelligent et des réponses rapides aux conditions changeantes. En témoignage de leur engagement, l’équipe de recherche vise à affiner davantage la conception en explorant différentes positions et orientations d’électrodes.

De plus, le mécanisme dévoilé dans cette étude présente le potentiel de faire progresser l’ébullition en couche mince, ce qui présente une opportunité d’étendre l’application de cette conception aux systèmes de transfert de chaleur biphasés.

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Diplômé en génie mécanique, écrit sur la science, la technologie et le sport, enseigne la physique et les mathématiques, joue également au cricket de manière professionnelle et est passionné de musculation.