データセンター空気冷却器のチャンネル伝熱強化技術に関する研究

Wang Zixing Tao Wenquan ,  

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摘要

数値シミュレーション手法を用いて、従来の球冠型ディンプルおよび3種類の新型ディンプル(楕円冠形、角丸棒形、角丸台形)がデータセンター空気冷却器の熱交換コアにおける流動および伝熱強化特性に与える影響を研究した。研究対象のレイノルズ数(Re)範囲は5,728〜11,176である。結果は、従来の球冠ディンプルの伝熱強化能力が限定的であり、最大のPEC(性能評価指標)は1.067(球冠ディンプルR15h2、Re=8,383)であることを示した。球冠ディンプルと比較して、3種類の新型ディンプルチャンネルでは、高速流速領域がすべて壁面近傍に位置し、壁面の境界層が薄くなり伝熱が強化された。3種類の新型ディンプル間では、チャンネル上壁面の近壁面高速流速領域および流体の衝撃効果により、角丸棒形ディンプルチャンネルの伝熱能力が楕円冠形ディンプルより優れており、より複雑な二次流渦により角丸台形ディンプルの伝熱能力が角丸棒形ディンプルを上回っている。角丸台形ディンプルは伝熱強化効果が最も良好であり、同等のポンプ動力下で平板チャンネルと比較して最大33%の伝熱強化(Re=5,728)が可能であり、試験されたRe範囲内ではPECは常に1.27以上である。

关键词

データセンター;伝熱強化;ディンプル構造;空気冷却器

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