Applied Thermal Engineering· 2026Q1
Alternatif yönlendirmeli kemer köprü pimi-kanatçıklı hibrit mikrokanal ısı emici ile yerelleştirilmiş sıcak nokta azaltma
Localized hotspot mitigation using a hybrid microchannel heat sink with alternating-orientation arched-bridge pin-fins
- 1atıf
- Q1SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
Alternatif yönlendirmeli kemer köprü pimi-kanatçıklı (AO-ABPF) hibrit mikrokanal ısı emici, yerelleştirilmiş sıcak nokta azaltma için maksimum taban sıcaklığını 22,7 K'ye ve termal direnci %53,1'e kadar düşürerek düz paralel mikrokanallara göre üstünlük sağlamaktadır.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- Önerilen AO-ABPF ısı emici tasarımı, düz paralel mikrokanallara (SPMC) ve hibrit dairesel pimi-kanatçıklı ısı emicilere (HCP) kıyasla yerelleştirilmiş sıcak nokta azaltmada önemli ölçüde iyileşme sağlamaktadır.
- Re=200'de, silikon pimi-kanatçıklı AO-ABPF (AO-ABPF(Si)), maksimum taban sıcaklığını SPMC'ye göre 22,7 K ve HCP'ye göre 8,3 K azaltmaktadır.
- Re=400'de, AO-ABPF(Si), termal direnci SPMC'ye göre %53,1 ve HCP'ye göre %28,0 azaltmaktadır.
- Elmas pimi-kanatçıkların (AO-ABPF(Di)) kullanılması, pompa gücünde minimum etkiyle AO-ABPF(Si)'ye kıyasla 1,4–2,3 K daha fazla maksimum taban sıcaklığı ve %6,8–%12,1 daha fazla termal direnç azalması sunmaktadır.
- AO-ABPF(Di), pimi-kanatçık boşluk genişliğine karşı düşük duyarlılık göstermekte ve boşluk arttıkça yaklaşık 320 K'de sabit performans sergilemektedir.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
Localized hotspots induced by non-uniform heat generation in AI accelerators and data-center processors necessitate microchannel heat sinks that can enhance local heat removal and improve substrate temperature uniformity. In this context, hybrid microchannel heat sink with alternating-orientation arched-bridge pin-fins, denoted as AO-ABPF, for localized hotspot mitigation is proposed in this paper. Three-dimensional steady-state conjugate heat transfer simulations are conducted to compare the proposed design with a straight parallel microchannel heat sink (SPMC) and a hybrid circular pin-fin heat sink (HCP). The effects of the Reynolds number ( Re ), pin-fin gap width ( W fingap ), pin-fin material, and local hotspot heat flux ( q hs ′ ′ ) are investigated. The thermal–hydraulic performance is evaluated in terms of the maximum base temperature ( T max , base ), thermal resistance ( R th ), temperature non-uniformity ( δ T ), and total pumping power ( P total ). When silicon is used for the central pin-fins, the AO-ABPF(Si) shows improved hotspot mitigation compared with the SPMC and HCP over Re = 200–1000. At Re = 200, the AO-ABPF(Si) reduces T max , base by 22.7 K and 8.3 K relative to SPMC and HCP, respectively. At Re = 400, it reduces R th by 53.1% and 28.0%, respectively. Across Re = 200–1000, replacing silicon with diamond reduces T max , base by 1.4–2.3 K and R th by 6.8%–12.1%, while the difference in P total between the AO-ABPF(Si) and AO-ABPF(Di) remains within approximately 1.2%. The AO-ABPF(Di) also exhibits lower sensitivity to W fingap . As W fingap increases from 0.100 mm to 0.250 mm, the AO-ABPF(Di) exhibits nearly unchanged T max , base and R th , remaining at approximately 320 K and 0.34 K/W, respectively. By contrast, the corresponding T max , base and R th of the AO-ABPF(Si) increase by 5.9 K and 26.5%, respectively. At q hs ′ ′ = 900 W/cm 2 , the AO-ABPF(Di) further reduces T max , base , R th , δ T , hotspot , and δ T , base by 18.9 K, 32.4%, 36.8%, and 34.5%, respectively, relative to the AO-ABPF(Si).
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Applied Thermal Engineering, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Makine Mühendisliği
Mechanical EngineeringEngineering