Численное моделирование и экспериментальное исследование системы охлаждения на основе феррофлюидов

Аннотация

Помыткин В.А., Ворончихин С.Г., Земцов М.А., Флаксман А.Л.

Дата поступления статьи: 01.10.2021

Ключевым параметром любой системы охлаждения является коэффициент теплоотдачи. В статье рассматривается вопрос изучения зависимости величины термического сопротивления теплообменника системы жидкостного охлаждения на основе феррофлюидов и коэффициента теплоотдачи от параметров течения жидкости и магнитного поля в теплообменнике. Исследование проведено методом численного моделирования и теплофизического эксперимента. Особенностью рассматриваемой системы охлаждения является теплоноситель. В качестве теплоносителя используется ферромагнитная жидкость на основе магнетитов Fe3O4 и пропиленгликоля. В результате получена численная модель расчета коэффициента теплоотдачи для экспериментальной системы жидкостного охлаждения. Произведена оценка влияния магнитного поля на термическое сопротивление системы и коэффициент теплоотдачи стенка-жидкость при различных величинах напряжённости магнитного поля. Получена экспериментальная зависимость, показывающая рост коэффициента теплоотдачи до 12,5% при воздействии магнитного поля на зону теплопередачи.

Ключевые слова: численная модель теплопередачи, система жидкостного охлаждения, уравнение Лапласа, термический менеджмент, микрочип, феррофлюид, перколяция, коэффициент теплоотдачи, нанофлюид, магнитное поле, охлаждение электроники

.