Chlodzenie_procesorow_PC_chprpc.pdf

(2977 KB) Pobierz
Wszelkie prawa zastrzeżone. Nieautoryzowane rozpowszechnianie całości lub fragmentu niniejszej
publikacji w jakiejkolwiek postaci jest zabronione. Wykonywanie kopii metodą kserograficzną,
fotograficzną, a także kopiowanie książki na nośniku filmowym, magnetycznym lub innym
powoduje naruszenie praw autorskich niniejszej publikacji.
Wszystkie znaki występujące w tekście są zastrzeżonymi znakami firmowymi bądź towarowymi ich
właścicieli.
Autor oraz Wydawnictwo HELION dołożyli wszelkich starań, by zawarte w tej książce informacje
były kompletne i rzetelne. Nie biorą jednak żadnej odpowiedzialności ani za ich wykorzystanie,
ani za związane z tym ewentualne naruszenie praw patentowych lub autorskich. Autor oraz
Wydawnictwo HELION nie ponoszą również żadnej odpowiedzialności za ewentualne szkody
wynikłe z wykorzystania informacji zawartych w książce.
Redaktor prowadzący: Barbara Lepionka
Opiniodawca: prof. dr hab. inż. Andrzej Nowak, Politechnika Śląska
Projekt okładki: Studio Gravite / Olsztyn
Obarek, Pokoński, Pazdrijowski, Zaprucki
Grafika na okładce została wykorzystana za zgodą Shutterstock.com
Wydawnictwo HELION
ul. Kościuszki 1c, 44-100 GLIWICE
tel. 32 231 22 19, 32 230 98 63
e-mail:
helion@helion.pl
WWW:
http://helion.pl
(księgarnia internetowa, katalog książek)
Drogi Czytelniku!
Jeżeli chcesz ocenić tę książkę, zajrzyj pod adres
http://helion.pl/user/opinie/chprpc
Możesz tam wpisać swoje uwagi, spostrzeżenia, recenzję.
ISBN: 978-83-283-5091-5
Copyright © Helion 2020
Printed in Poland.
•
Kup książkę
•
Poleć książkę
•
Oceń książkę
•
Księgarnia internetowa
•
Lubię to! » Nasza społeczność
Spis treści
Wstęp ............................................................................................... 7
Rozdział 1. Historia a współczesność ..................................................................... 9
Rozdział 2. Podstawy teoretyczne ...................................................................... 19
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
2.5.
Model oporu konwekcyjnego ............................................................................ 19
Model dwóch oporów: opór konwekcyjny i płynu ....................................... 21
Metoda LMTD .................................................................................................... 23
Metoda efektywność-NTU ................................................................................ 24
Porównanie modeli efektywności wymiennika ciepła,
oporu konwekcyjnego, dwóch oporów (dla stałego strumienia ciepła)
i oporu całkowitego ............................................................................................ 26
Inne zalety stosowania metodologii wymienników ciepła ............................ 28
2.6.1. Efekt wypychania .................................................................................. 28
2.6.2. Określenie wpływu omijania (bypass) ................................................ 29
Spadek ciśnienia i wymiana ciepła w radiatorach o wlocie powietrza
prostopadłym od góry ........................................................................................ 38
2.6.
2.7.
Rozdział 3. Badania odbioru ciepła wydzielanego przez procesor komputera PC
za pomocą radiatora chłodzonego powietrzem .................................. 47
3.1.
3.2.
3.3.
Opis instalacji i badania wstępne ...................................................................... 47
Wpływ temperatury radiatora na pracę wentylatora ..................................... 51
Współczynnik wnikania ciepła ......................................................................... 51
Rozdział 4. Badania chłodzenia wodnego ........................................................... 61
4.1.
4.2.
Budowa bloku wodnego Zalman ZM-WB3 Gold ......................................... 61
Opis stanowiska laboratoryjnego ...................................................................... 64
4.2.1. Obliczanie bloku chłodzącego ............................................................. 65
Kup książkę
Poleć książkę
4
Spis treści
4.3.
4.4.
4.5.
Obliczenia dla danych eksperymentalnych ..................................................... 66
4.3.1. Przykład obliczeniowy .......................................................................... 67
Wyniki obliczeń .................................................................................................. 68
Podsumowanie .................................................................................................... 75
Rozdział 5. Nanopłyny ...................................................................................... 77
5.1.
5.2.
5.3.
5.4.
Synteza nanopłynów .......................................................................................... 78
Gęstość nanopłynów .......................................................................................... 78
Dynamiczny współczynnik lepkości ................................................................ 80
Współczynnik przewodzenia ciepła ................................................................. 80
5.4.1. Pomiar współczynnika przewodzenia ciepła nanopłynu
z zastosowaniem metody Transient Hot Wire (THW) ................... 85
5.4.2. Budowa i zasada działania urządzenia pomiarowego ...................... 86
5.4.3. Pomiar i opracowanie wyników .......................................................... 88
Rozdział 6. Chłodzenie nanocieczą procesora komputera osobistego .................... 95
6.1.
6.2.
Pomiary ................................................................................................................ 95
Numeryczna mechanika płynów (CFD) .......................................................... 97
6.2.1. Preprocesor ............................................................................................ 99
6.2.2. Solwer ...................................................................................................... 99
6.2.3. Postprocesor.......................................................................................... 100
Opis bloku chłodzącego i modelowania za pomocą preprocesora Gambit..... 100
6.3.2. Tworzenie siatki .................................................................................. 102
Modelowanie CFD we Fluencie ...................................................................... 103
6.4.1. Woda jako medium chłodzące .......................................................... 103
6.4.2. Symulacje chłodzenia nanopłynem woda – CuO ........................... 108
6.4.3. Podsumowanie .................................................................................... 112
Rozważania i obliczenia Korpysia .................................................................. 112
6.5.1. Model CFD ........................................................................................... 114
6.5.2. Wyniki .................................................................................................. 116
6.5.3. Podsumowanie .................................................................................... 130
6.3.
6.4.
6.5.
Rozdział 7. Postępy w chłodzeniu procesorów ................................................... 133
7.1.
7.2.
Przewodzenie ..................................................................................................... 133
Chłodzenie powietrzem ................................................................................... 135
7.2.1. Wentylatory ......................................................................................... 138
7.2.2. Osady na powierzchni wymiany ciepła ............................................ 138
Kup książkę
Poleć książkę
Spis treści
5
7.3.
7.4.
7.5.
7.6.
7.2.3. Innowacje ............................................................................................. 140
7.2.4. Podsumowanie .................................................................................... 151
Alternatywne metody chłodzenia procesorów PC ....................................... 153
7.3.1. Piezowentylatory ................................................................................. 153
7.3.2. Syntetyczne strumienie chłodzące .................................................... 153
7.3.3. Nanobłyskawice ................................................................................... 154
7.3.4. Chłodzenie cieczą ................................................................................ 154
7.3.5. Ciepłowody .......................................................................................... 156
7.3.6. Zimne płytki ......................................................................................... 157
7.3.7. Mikrokanały i minikanały .................................................................. 157
7.3.8. Chłodzenie elektrohydrodynamiczne i elektrozwilżanie ................. 161
7.3.9. Chłodzenie ciekłym metalem ............................................................ 162
7.3.10. Chłodzenie przez zanurzenie ............................................................. 164
7.3.11. Uderzenie strumienia cieczy .............................................................. 170
7.3.12. Chłodzenie aerozolem ........................................................................ 171
7.3.13. Chłodzenie w ciele stałym .................................................................. 173
7.3.14. Chłodzenie w supersieci i heterostrukturze .................................... 177
7.3.15. Chłodzenie termojonowe i termotunelowe ..................................... 178
7.3.16. Materiały bazujące na przemianie fazowej i akumulatory ciepła .... 179
Chłodzenie ekstremalne ................................................................................... 181
Wnioski dotyczące rozwoju chłodzenia procesorów ................................... 186
7.5.1. Podejście fenomenologiczne .............................................................. 186
7.5.2. Architektura systemu oparta na technikach zarządzania
ciepłem .................................................................................................. 186
7.5.3. Monitorowanie obciążenia cieplnego ............................................... 187
7.5.4. Zrównoważony rozwój ....................................................................... 187
7.5.5. Potrzeba standaryzacji charakteryzacji opisu wydajności
cieplnej hardware’u ............................................................................. 187
Podsumowanie .................................................................................................. 188
Spis oznaczeń ................................................................................ 203
Skorowidz ..................................................................................... 205
Kup książkę
Poleć książkę

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin