डाइइलेक्ट्रिक द्रवों में तापीय थकान: डेटा सेंटरों में सिमुलेशन और रोकथाम

डेटा सेंटरों में हीट सिंक के डिज़ाइन से यांत्रिक अशांति उत्पन्न होती है जो डाइइलेक्ट्रिक द्रव को ख़राब करती है, जिससे इसका फ़्लैश पॉइंट गंभीर स्तर तक कम हो जाता है। यह घटना, जिसे कतरनी-प्रेरित तापीय थकान के रूप में जाना जाता है, तब होती है जब कतरनी तनाव द्रव की आणविक श्रृंखलाओं को तोड़ देता है, जिससे वाष्पशील घटक मुक्त हो जाते हैं। मल्टीफ़िज़िक्स सिमुलेशन उत्पादन में होने से पहले इस विफलता की भविष्यवाणी करने में सक्षम बनाता है।

COMSOL और SolidWorks के साथ गिरावट का मल्टीफ़िज़िक्स मॉडलिंग 🔬

COMSOL में, उच्च अशांति वाले क्षेत्रों का मानचित्रण करने के लिए कम्प्यूटेशनल फ़्लूइड डायनेमिक्स (CFD) मॉड्यूल को ऊष्मा स्थानांतरण के साथ जोड़ा जाता है। सीमा स्थितियों में 0.5 से 3 m/s के बीच प्रवाह वेग, 45 डिग्री सेल्सियस का इनलेट तापमान और SolidWorks से निकाली गई फिन ज्यामिति शामिल हैं। सिमुलेशन से पता चलता है कि वॉन कार्मन भंवर वाले क्षेत्र 2000 s-1 के वेग प्रवणता को पार कर जाते हैं, जो वह सीमा है जहाँ द्रव अपने फ़्लैश पॉइंट में 10 से 15 डिग्री सेल्सियस खो देता है। SolidWorks फिन के पैरामीट्रिक पुनर्डिज़ाइन की सुविधा प्रदान करता है, स्थानीय रेनॉल्ड्स संख्या को कम करने के लिए किनारों को चिकना करता है।

क्षति का दृश्य और निवारक पुनर्डिज़ाइन 🛠️

VGSTUDIO MAX अनुमानित थकान क्षेत्रों को मान्य करने के लिए प्रोटोटाइप हीट सिंक के टोमोग्राफी डेटा को संसाधित करता है। कतरनी तनाव मानचित्रों को प्रारंभिक बुलबुले वाले क्षेत्रों पर आरोपित करके, इंजीनियर छिपे हुए विफलता बिंदुओं की पहचान करते हैं। यह दृष्टिकोण प्रवाह चैनलों की ज्यामिति को फिर से डिज़ाइन करने, तेज कोनों को हटाने और वेग को लैमिनर रूप से वितरित करने की अनुमति देता है। परिणाम एक हीट सिंक है जो द्रव को उसके फ़्लैश पॉइंट से ऊपर स्थिर रखता है, शीतलन प्रणाली के जीवनकाल को बढ़ाता है।

क्या केवल CFD सिमुलेशन का उपयोग करके, बिना किसी पूर्व प्रयोगात्मक परीक्षण के, डेटा सेंटर हीट सिंक के अंदर अशांति चक्रों के अधीन डाइइलेक्ट्रिक द्रव में तापीय थकान विफलता बिंदु की सटीक भविष्यवाणी करना संभव है?

(नोट: सामग्री की थकान 10 घंटे के सिमुलेशन के बाद आपकी थकान जैसी होती है।)