Seamless advancements in the electr

Seamless advancements in the electronics industry lead to high heat fluxes from very limited thermal real estates. Use of natural convection air cooling is of interest to meet some of the low flux cooling needs, while active cooling techniques via liquid or forced convection are the methods of choice. In natural convection heat transfer applications, the components used for cooling may represent a significant portion of the overall weight of the system. Consequently, advanced materials are of interest in such applications, as they may substantially reduce the total size and weight of the system. Many of these advanced materials have anisotropic thermophysical properties, hence the control of thermal conductivity is crucial. This paper is motivated to address the lack of understanding of the use of anisotropic advanced materials in natural convection environments. Numerical simulations are carried out to test the performance of heat sinks made of such materials and comparisons are made with the heat sinks of traditional engineering materials under the same conditions. The results demonstrate that the total weight of the system may be reduced drastically with the use of advanced materials relative to the most commonly used heat sink materials at the same thermal performance. A figure of merit (FOM) is proposed to compare the thermal performance of different heat sinks. Total resistance, conduction and convection resistances, and performance-related FOM values for each heat sink are presented. It is shown that the conduction thermal resistance is dominant at lower fin thicknesses for sparse heat sinks while it is negligible for dense heat sinks. Pyrolytic graphite-based heat sinks demonstrate the best thermal performance, while carbon-foam heat sinks produce the highest FOM values due to the material's low density.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ความก้าวหน้าราบรื่นในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ที่นำไปสู่ตัวช่วยหลอมความร้อนสูงจากอสังหาริมทรัพย์ความร้อนจำกัด ใช้ธรรมชาติอากาศเย็นเป็นสนใจบางส่วนของฟลักซ์ต่ำระบายความต้องการ ในขณะที่ใช้เทคนิคการระบายความร้อนผ่านของเหลว หรือบังคับการพาความร้อนเป็นวิธีการที่เลือก ในการใช้งานถ่ายโอนความร้อนการพาความร้อนตามธรรมชาติ คอมโพเนนต์ที่ใช้สำหรับระบายความร้อนอาจเป็นส่วนสำคัญของน้ำหนักโดยรวมของระบบ ดังนั้น วัสดุขั้นสูงที่น่าสนใจในการใช้งานดังกล่าว เป็นพวกเขาอาจลดขนาดและน้ำหนักของระบบ หลายขั้นสูงวัสดุเหล่านี้มีคุณสมบัติทางกายภาพ thermophysical ดังนั้น การควบคุมของการนำความร้อนเป็นสำคัญ กระดาษนี้เป็นแรงจูงใจที่อยู่ขาดความเข้าใจการใช้วัสดุทางกายภาพในสภาพแวดล้อมธรรมชาติการพาความร้อน แบบจำลองเชิงตัวเลขจะดำเนินการทดสอบประสิทธิภาพของครีบระบายความร้อนทำจากวัสดุดังกล่าว และทำการเปรียบเทียบกับครีบระบายความร้อนของวัสดุทางวิศวกรรมแบบดั้งเดิมภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่า น้ำหนักรวมของระบบอาจลดลงอย่างมาก ด้วยการใช้วัสดุเมื่อเทียบกับวัสดุระบายความร้อนที่ใช้ทั่วไปที่ประสิทธิภาพความร้อนเดียวกัน มีเสนอรูปของบุญ (เบส) เพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพความร้อนของครีบระบายความร้อนที่แตกต่างกัน แสดงความต้านทานรวม ความต้านทานการนำและการพาความร้อน และเกี่ยวกับประสิทธิภาพเบสค่าสำหรับระบายความร้อนแต่ละ แสดงว่า ความต้านทานการนำความร้อนเป็นหลักความหนาครีบล่างสำหรับอ่างความร้อนเบาบางในขณะที่เล็กน้อยสำหรับครีบระบายความร้อนที่หนาแน่น คโพไฟท์ตามครีบระบายความร้อนแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพความร้อนที่ดีที่สุด ในขณะที่ครีบระบายความร้อนของโฟมคาร์บอนผลิตเบสค่าสูงสุดเนื่องจากความหนาแน่นของวัสดุต่ำ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ความก้าวหน้าที่ไร้รอยต่อในนำอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ที่จะนำผลจากความร้อนสูงที่ จำกัด มากอ​​สังหาริมทรัพย์ระบายความร้อน การใช้งานของการพาความร้อนธรรมชาติอากาศเย็นเป็นที่น่าสนใจที่จะตอบสนองบางส่วนของฟลักซ์ต่ำความต้องการระบายความร้อนในขณะที่เทคนิคการระบายความร้อนที่ใช้งานผ่านการหมุนเวียนของเหลวหรือถูกบังคับให้เป็นวิธีการของทางเลือก ในการใช้งานการพาความร้อนธรรมชาติส่วนประกอบที่ใช้ในการระบายความร้อนที่อาจจะเป็นส่วนสำคัญของน้ำหนักโดยรวมของระบบ ดังนั้นวัสดุขั้นสูงเป็นที่สนใจในการใช้งานดังกล่าวเป็นอย่างมากที่พวกเขาอาจจะลดขนาดและน้ำหนักรวมของระบบ หลายวัสดุขั้นสูงเหล่านี้มีคุณสมบัติ Thermophysical anisotropic จึงควบคุมของการนำความร้อนเป็นสิ่งสำคัญ กระดาษนี้จะเป็นแรงบันดาลใจที่จะอยู่ขาดความเข้าใจในการใช้งานของวัสดุขั้นสูง anisotropic ในสภาพแวดล้อมการพาความร้อนธรรมชาติ การจำลองเชิงตัวเลขจะดำเนินการในการทดสอบประสิทธิภาพการทำงานของ sinks ความร้อนที่ทำจากวัสดุดังกล่าวและการเปรียบเทียบที่ทำกับ sinks ความร้อนของวัสดุวิศวกรรมแบบดั้งเดิมภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน ผลการแสดงให้เห็นว่าน้ำหนักรวมของระบบอาจจะลดลงอย่างเห็นได้ชัดด้วยการใช้วัสดุขั้นสูงเมื่อเทียบกับการใช้กันมากที่สุดวัสดุระบายความร้อนในการระบายความร้อนเดียวกัน ร่างของบุญ (FOM) จะเสนอเพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพการระบายความร้อนของ sinks ความร้อนที่แตกต่างกัน รวมต้านทานการนำและการพาความร้อนความต้านทานและประสิทธิภาพการทำงานที่เกี่ยวข้องกับค่า FOM สำหรับแต่ละอ่างความร้อนจะถูกนำเสนอ มันแสดงให้เห็นว่าการนำความต้านทานความร้อนเป็นที่โดดเด่นที่ความหนาครีบที่ต่ำกว่าสำหรับ sinks ความร้อนเบาบางขณะที่มันเป็นเล็กน้อยสำหรับ sinks ความร้อนหนาแน่น pyrolytic แกรไฟต์ตาม sinks ความร้อนแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพการระบายความร้อนที่ดีที่สุดในขณะ sinks ความร้อนคาร์บอนโฟมผลิตค่า FOM สูงสุดเนื่องจากความหนาแน่นต่ำของวัสดุ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ไร้ความก้าวหน้าในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ทำให้เกิดความร้อนสูงมากทั้งจากความร้อนจริง จำกัด นิคมอุตสาหกรรม ใช้อากาศระบายความร้อนการพาความร้อนแบบธรรมชาติ ที่เป็นประโยชน์เพื่อตอบสนองบางส่วนของฟลักซ์ความร้อนต่ำความต้องการในขณะที่การออกฤทธิ์เย็นเทคนิคผ่านของเหลวหรือการพาความร้อนแบบบังคับเป็นวิธีการของทางเลือก ในการพาความร้อนแบบธรรมชาติการใช้งานคอมโพเนนต์ที่ใช้สำหรับระบายความร้อน อาจแสดงถึงส่วนที่สำคัญของน้ำหนักโดยรวมของระบบ จากนั้น วัสดุขั้นสูง มีความสนใจในงานดังกล่าว ตามที่พวกเขาอาจจะช่วยลดขนาดและน้ำหนักของระบบ หลายของวัสดุขั้นสูงเหล่านี้มีสมบัติทางกายภาพและทางความร้อนไอโซโทรปิก ดังนั้นการควบคุมค่าการนำความร้อนเป็นสําคัญ กระดาษนี้เป็นแรงจูงใจในการขาดความเข้าใจในการใช้วัสดุขั้นสูง Anisotropic ในสภาพแวดล้อมแบบธรรมชาติ การจำลองเชิงตัวเลขมีวัตถุประสงค์เพื่อทดสอบประสิทธิภาพของ sinks ความร้อนทำจากวัสดุดังกล่าวและเปรียบเทียบได้กับ sinks ความร้อนของวัสดุวิศวกรรมแบบดั้งเดิมภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน ผลลัพธ์ที่แสดงให้เห็นว่า น้ำหนักโดยรวมของระบบจะลดลงอย่างรวดเร็ว ด้วยการใช้วัสดุที่ทันสมัยเมื่อเทียบกับวัสดุที่ใช้บ่อยที่สุดอ่างความร้อนประสิทธิภาพความร้อนเหมือนกัน ร่างของบุญ ( FOM ) เสนอเพื่อเปรียบเทียบสมรรถนะของ sinks ความร้อนที่แตกต่างกัน ความต้านทานการนำความร้อนการพาความร้อนและรวมค่าความต้านทาน และการแสดงจากแต่ละอ่างความร้อนได้แก่ มันแสดงให้เห็นว่า การต้านทานความร้อน โดดเด่นที่ความหนาครีบล่างสำหรับ sinks ความร้อนขึ้นในขณะที่มันกระจอกสำหรับ sinks ความร้อนหนาแน่น ไพโรไลติก กราไฟท์ ใช้ sinks ความร้อน แสดงให้เห็นถึงสมรรถนะที่ดีที่สุด ในขณะที่คาร์บอน sinks ความร้อนโฟมผลิตจากค่าสูงสุดเนื่องจากความหนาแน่นต่ำของวัสดุ