Исследование эффективных, чистых и энергосберегающих решений охлаждения является важным направлением декарбонизации дата-центров. В статье предложена схема прямого охлаждения чипа с использованием многоструйного охлаждения с переменным интервалом, направленная на повышение коэффициента теплообмена и улучшение температурного равномерности. Изучено влияние расхода охлаждающей жидкости, температуры на входе, параметров конструкции игольчатых ребер и расстояния между струйными отверстиями на тепловое сопротивление, падение давления, стандартное отклонение температуры и число Нуссельта. На основе вычислительной гидродинамики (CFD) и планирования эксперимента методом латинского гиперкуба сформирована база данных для построения суррогатной модели, создана модель искусственной нейронной сети с структурными и тепловыми параметрами на входе и тепловым сопротивлением, падением давления, равномерностью температуры на выходе, а оптимизационная задача решена с помощью ограниченного многокритериального алгоритма оптимизации на основе равномерного поиска (CMOES). Результаты оптимизации показали, что оптимальный дизайн превосходит исходный и существующие исследования по теплотехническим и гидравлическим характеристикам, демонстрируя хорошие перспективы инженерного применения.

Дата-центр;струйное ударное охлаждение;высокая тепловая плотность;суррогатная модель;многоцелевая оптимизация