Í fljótandi kælikerfi fyrir GPU og AI netþjóna er þrýstingsfallið yfir kalda plötu mikilvæg hönnunarbreytu; Hins vegar þýðir lægra þrýstingsfall ekki endilega betri heildarkælingu fyrir kerfið.
Þetta er vegna þess að köld plata starfar ekki í einangrun. Kælivökvinn verður að streyma í gegnum ýmsa hluti, þar á meðal dælur, leiðslur, tengi, síur, loka og varmaskipti. Raunverulegur flæðihraði ræðst af samspili heildarviðnáms kerfisins og afkasta dælunnar.
I. Hver er rekstrarpunktur fljótandi kælikerfis?
Starfspunktur afljótandi kælikerfier skilgreint sem skurðpunktur árangursferil dælunnar og kerfisviðnámsferilsins.
Dælan gefur þann þrýsting sem þarf til að knýja flæði kælivökvans á meðan ýmsir íhlutir innan kerfisins mynda sérstakt þrýstingsfall (viðnám).
Þegar þrýstingurinn sem dælan veitir jafnar þrýstinginn sem kerfið krefst, starfar kerfið við ákveðinn flæðishraða og þrýsting.
Þess vegna táknar þrýstingsfallið sem tilgreint er fyrir kalda plötu aðeins hluta af heildar vökvakælikerfinu og er ekki hægt að nota það í einangrun til að ákvarða raunverulegt rekstrarflæði.
II. Af hverju jafngildir lægra þrýstingsfall á köldum plötu ekki endilega betri hitaleiðni?
Lægra þrýstingsfall yfir kalda plötu gefur til kynna að kælivökvinn lendir í minni flæðismótstöðu þegar hann fer í gegnum.
Í kerfum sem nota miðflótta dælur - þar sem dæluhraði er oft stöðugur - færir kerfisviðnám venjulega rekstrarpunktinn í átt að hærra flæðishraða. Raunverulegur flæðihraði fer hins vegar einnig eftir afkastagetu dælunnar og viðnáminu sem aðrir kerfishlutar leggja til.
Ennfremur hafa breytingar á flæðishraða bein áhrif á hitaflutningsgetu köldu plötunnar.
• Of mikið þrýstingsfall: Getur valdið því að raunverulegt rennsli kerfisins fari niður fyrir hönnunarkröfur og þar með skert varmaflutningsgetu kalda plötunnar.
• Of lágt þrýstingsfall: Þó að það sé gagnlegt til að draga úr flæðismótstöðu, er samt nauðsynlegt að sannreyna að kalda platan uppfylli nauðsynlegar hitaflutningsforskriftir.
• Aukið flæði: Almennt hjálpar til við að auka hitaflutning; þó getur jaðarávinningur í varmaflutningi minnkað, en orkunotkunin sem þarf til að dæla getur aukist.
Þar af leiðandi,kaldplötuhönnunætti ekki að einbeita sér eingöngu að því að ná lágu þrýstingsfalli; frekar, það verður að halda jafnvægi á hitaflutningsgetu, markflæðishraða og dælugetu kerfisins.
III. Hvernig er raunverulegur rekstrarpunktur fljótandi kælikerfis ákvarðaður?
Verkfræðihönnun felur venjulega í sér eftirfarandi skref:
1. Reiknaðu heildarþrýstingsfall kerfisins. Ákvarðu þrýstingstapið fyrir hvern íhlut - eins og kaldar plötur, slöngur, festingar, síur, lokar, varmaskipti og dreifikerfi - við markflæðishraða. Þrýstifall fyrir íhluti í röð eru aukefni en samhliða greinar þarf að greina hver fyrir sig.
2. Stofnaðu kerfisviðnámsferilinn. Skilgreindu sambandið milli rennslishraða og kerfisþrýstingsfalls byggt á þrýstingstapunum við mismunandi rennslishraða. Í dæmigerðum atburðarásum sem einkennast af ókyrrð flæði og núningsviðnámi er þrýstingsfallið yfirleitt í réttu hlutfalli við veldi flæðishraðans. 3. Innifalið afköst dælunnar. Notaðu frammistöðuferil raunverulegrar dælu innan CDU (kælivökvadreifingareiningarinnar) og berðu hana saman við kerfisviðnámsferilinn.
4. Ákvarða kerfisvinnustaðinn. Skurðpunktur þessara tveggja ferla táknar raunverulegan flæðihraða og þrýsting sem dælan starfar við við gefnar kerfisaðstæður.
Ef kerfið notar dælu með breytilegri tíðni verður einnig að huga að afköstum dælunnar fyrir mismunandi snúningshraða. Fyrir kerfi með margar hliðstæðar greinar ætti að meta flæðisdreifingu yfir þessar greinar hver fyrir sig.
IV. Hvers vegna er nauðsynlegt að hafa þrýstingsfallsmörk?
Við langtímanotkun fljótandi kælikerfis geta síur smám saman safnað upp agna, sem leiðir til aukningar á innra þrýstingsfalli þeirra.
Ennfremur geta breytingar á stöðu lokans, sem og breytileiki í hitastigi og seigju kælivökva, haft áhrif á viðnám kerfisins og raunverulegan vinnustað.
Þess vegna ætti hönnunarferlið ekki að takmarkast við rekstrarskilyrði nýs kerfis með hreinum síum; það verður einnig að gera grein fyrir þrýstingstapinu sem verður þegar síur ná þeim stað sem þarfnast viðhalds, ásamt öðrum hugsanlegum rekstrartilfærslum.
Ákvörðun á tilteknu þrýstingsfallsmörkum sem á að taka frá ætti að vera ákvörðuð út frá afkastagetu dælunnar, markflæðishraða, leyfilegu þrýstingsfalli fyrir síurnar og viðhaldslotunni - frekar en með því að nota fasta prósentu.
V. Algengar spurningar
1. Er lægra þrýstingsfall yfir kalda plötuna alltaf betra?
Ekki endilega. Þó að lægra þrýstingsfall hjálpi til við að draga úr viðnám kerfisins, verður einnig að sannreyna að kaldplatan geti uppfyllt kröfur um hitaflutningsmarkmið og að heildarkerfið geti veitt fullnægjandi flæðishraða.
2. Hvers vegna er hámarksrennsli dælunnar ekki jafnt og raunverulegu rennsli kerfisins?
Hámarksrennsli dælu samsvarar venjulega notkunarskilyrðum með lágmarks viðnám. Þegar það hefur verið samþætt í fullkomna vökvakælilykkju, koma íhlutir eins og slöngur, festingar, síur, lokar og varmaskiptar inn þrýstingstapi; raunverulegt rennsli ræðst af skurðpunkti dælukúrfunnar og kerfisviðnámsferilsins.
3. Hvers vegna þarf að reikna út þrýstifall fyrir allt kerfið?
Vegna þess að kalda platan er aðeins ein uppspretta þrýstingstaps. Íhlutir eins og slöngur, tengi, síur, lokar og varmaskipti hafa allir áhrif á raunverulegt flæði kerfisins.
4. Bætir aukning kælivökvaflæðis alltaf hitaleiðni?
Aukning á flæðishraða hjálpar almennt til við að auka varmaflutning innan kalda plötunnar, en hversu mikil umbót er fer eftir innri uppbyggingu kalda plötunnar og sérstökum rekstrarskilyrðum. Ennfremur verður einnig að huga að þáttum eins og þrýstingsfalli, dæluorkunotkun og rekstrartakmörkunum kerfisins.
Niðurstaða
Afköst hitaleiðni afljótandi kælikerfifer ekki aðeins eftir köldu plötunni sjálfri heldur einnig á flæðisskilyrðum sem dælan, slöngurnar og aðrir kerfishlutar koma á.
Með því að greina frammistöðuferil dælunnar samhliða viðnámsferli kerfisins geta verkfræðingar ákvarðað raunverulegan rekstrarpunkt og metið hvort rennslishraði kerfisins uppfylli kröfur um hitaleiðni kalda plötunnar.
Þegar valið er afljótandi köld diskur, maður ætti ekki að einblína eingöngu á þrýstingsfallsgildið; í staðinn ætti valið að byggjast á rekstrarpunkti alls vökvakælikerfisins, að teknu tilliti til hitaflutningsgetu, þrýstingstapi og langtíma rekstrarkröfum.
