Микрорельеф поверхности улучшает теплоотдачу

[Léon1]

Микрорельеф поверхности улучшает теплоотдачу

Инженеры из Массачусетского технологического института (MIT) показали, что теплопередачу на границе твердого тела и кипящей жидкости можно улучшить, если снабдить поверхность микрорельефом. Работа опубликована в журнале Applied Physics Letters.
Ученые получали из кремния образцы поверхностей размером с почтовую марку и экспериментально измеряли их физические характеристики. Образцы имели различную степень шероховатости, которая достигалась при помощи создания на их поверхности микроскопических цилиндров различной формы и плотности упаковки.
Авторы выяснили, что теплопроводность на границе твердого тела и кипящей жидкости зависит прежде всего от степени шероховатости поверхности (отношения площади шероховатой поверхности к гладкой площади), а не от того, какую форму имеет ее микроструктура. Ученым удалось достичь теплопроводности в 208 ватт на квадратный сантиметр, когда площадь поверхности с микроструктурой в шесть раз превышала гладкую площадь образца.
Помимо создания кремниевых прототипов, авторы разработали также и математическую модель теплопередачи на границе раздела фаз. По словам физиков, модель могла очень точно предсказать полученные экспериментальные данные. Согласно модели, основную роль в передаче тепла играют капиллярные силы на границе раздела фаз. Именно из-за капиллярных сил на поверхности с выраженной микроструктурой улучшается теплопередача.
Разработка инженеров может иметь важное значения для создания более эффективных систем охлаждения компьютеров и другой электроники. В дальнейшем поверхности с микроструктурой могут найти применения в области классической и атомной энергетики.
Источник.

 

[Vladimir_S]

Даже не знаю, как к этому отнестись. Похоже, ребята очень хотят получить финансирование, что, в общем, понятно. Возможно, и впрямь явления капиллярности, замедления кавитации и прочее играют существенную роль для эффективности теплоотвода, но это:

The researchers found that systematically increasing roughness led to a proportional increase in heat-dissipation capability, regardless of the dimensions of the surface-roughening features.

В приведенном русском варианте этот фрагмент выглядит так (не совсем точно, но суть передает):

Авторы выяснили, что теплопроводность на границе твердого тела и кипящей жидкости зависит прежде всего от степени шероховатости поверхности (отношения площади шероховатой поверхности к гладкой площади), а не от того, какую форму имеет ее микроструктура.

Не, ну открытие века: чем больше площадь соприкосновения двух сред, тем эффективнее теплообмен. Интересно, и как это до них догадались всякие там радиаторы снабжать ребрами, иглами и прочими такими разными увеличивающими поверхность атрибутами? Чудеса...

 

[kashakru]

Володь Я тоже так подумал. Блин открытие века! )