Доказана неэффективность капельного охлаждения серверных и дата-центров

ТОМСК, 27 октября. /ТАСС/. Системы капельного охлаждения снижают температуру поверхности интенсивно нагреваемых элементов электроники не более чем на 1-2 градуса, выяснили физики Томского политехнического университета (ТПУ) и Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН в рамках программы "Приоритет-2030". Это говорит о том, что использование одного только капельного охлаждения для серверов и дата-центров является неэффективным, сообщили ТАСС в пресс-службе Минобрнауки РФ.

В министерстве отметили, что развитие технологий в настоящее время требует использования большого количества элементов электронной и радиоэлектронной аппаратуры: серверов, дата-центров, систем машинного обучения и искусственного интеллекта и других

"Ранее исследования эффективности технологии проводились без измерения температуры нагретого материала непосредственно под каплей воды. Нам же удалось экспериментально определить изменение температуры в тонком слое материала, прилегающем к границе раздела "капля воды - пластина нагретого металла", в момент испарения капли. Согласно полученным данным, поверхность охлаждается в пределах всего 1-2 градуса", - рассказал соавтор исследования, профессор Научно-образовательного центра И. Н. Бутакова ТПУ Семен Сыродой.

Экспериментальная часть исследования проводилась на специально разработанном стенде. В качестве модели поверхности электронного оборудования использовали сэндвич-пластину из нержавеющей стали и меди. Также ученые разработали математическую модель, описывающую процесс испарения капель воды с нагретой поверхности. Ученые исследуют варианты модернизации существующих установок капельного охлаждения для повышения его эффективности.

"Полученные в ходе экспериментов результаты служат основой для важного практического применения. Воздействие отдельных капель охлаждающей жидкости на поверхности, подверженные высоким температурам, оказывает ограниченное влияние на скорость теплоотвода с этих поверхностей из-за пространственных механизмов теплопередачи, прилегающих к материалу поверхности. Следовательно, проектирование систем охлаждения компонентов высокотемпературного электронного оборудования исключительно на основе отдельных капель охлаждающей жидкости без реализации дополнительных мер по увеличению теплоотвода нецелесообразно", - сказал Сыродой.

Исследование выполнено при поддержке федеральной программы Минобрнауки РФ "Приоритет-2030" федерального проекта "Молодежь и дети". Результаты работы опубликованы в журнале International Communications in Heat and Mass Transfer.