1995 Fiscal Year Annual Research Report
超微細ピンフィンおよびマイクロチャネルを用いたLSI冷却技術の開発
Project/Area Number |
07555384
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Research Category |
Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
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Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
Principal Investigator |
望月 貞成 東京農工大学, 工学部, 教授 (10013715)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水上 浩 (株)東芝, 研究開発センター, 研究主務
村田 章 東京農工大学, 大学院・生物システム応用科学研究科, 助教授 (60239522)
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Keywords | 希薄流体 / 微細伝熱面 / マイクロチャネル / ピンフィン / 非定常法 |
Research Abstract |
本研究の目的は二つある.一つは接触熱抵抗が存在する従来の方法での超微細ピンフィンを用いた空気冷却技術を限界まで高めること.もう一つはマイクロチャネルを用いた接触熱抵抗の介在しない次世代冷却方法の確立である.そこで超微細ピンフィンを用いた空気冷却技術の限界を探るために,圧力損失および熱伝達評価を行い,放熱特性を調べる.マイクロチャネルについては,多数の微細直円管(内径4〜20μm)から形成されるキャピラリープレートなどを用いて,希薄流体の内部流における熱伝達および圧力損失評価をライン圧力を変化させて行い,希薄流体域での放熱特性を調べる.本年度の結果を各役割分担ごとに説明する. ◯ピンフィン群の熱伝達・圧力損失評価(担当 望月)希薄流体中での熱伝達性能評価にシングルブロ-法実験装置を応用するための予備的検討として,差分法を用いたシングルブロ-法の数値解析を行い,空気温度の加熱条件,流体の物性値をパラメータとして温度応答計測の可能性を探った.また,一般用改良シングルブロ-法実験装置を用いて,ステンレスシートをエッチング技術で加工した正方形断面(一辺長さ50〜200μm)のコアの性能評価を行った. ◯マイクロチャネル内の熱伝達・圧力損失評価(担当 村田)微細直円管(内径4〜6μm)を多数組み合せたキャピラリープレート・テストコアの圧力損失実験を希薄流体用実験装置を用いて行い,すべり流れ(0.01<Kn<0.1)および遷移領域(0.1<Kn<10)での流動特性を調べた.また、モンテカルロ直接法を用いて予備的な数値解析を行った. ◯極微細ピンフィン放熱器試作(担当 水上)エッチング技術を用いてステンレスおよび銅シートに加工を施し,一辺長さ50〜200μmの正方形断面ピンフィン放熱器を製作した.一般にピン径が小さくなるとピンの剛性が弱まり,幾何学的に揃った配列のコアを作成することは困難となるが,製作方法の検討および最適なコア寸法の決定によりコアの作成が可能となった.
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