Σχεδιασμός και κατασκευή πειραματικής διάταξης για τον χαρακτηρισμό μικρορευστονικών διατάξεων μεταφοράς θερμότητας

Abstract

Ένα ευρύ φάσμα φορητών ηλεκτρονικών συσκευών με ολοένα και αυξανόμενη ισχύ προσφέρεται χάρη στην ταχεία ανάπτυξη της μικροηλεκτρονικής και του τομέα των τηλεπικοινωνιών. Η σμίκρυνση των συσκευών όπως συμβαίνει στα κινητά τηλέφωνα, στα tablet και στους φορητούς υπολογιστές, δημιουργεί ένα σοβαρό πρόβλημα ως προς την ψύξη τους καθώς οι παραγόμενες θερμοκρασίες, είναι πέραν των δυνατοτήτων της συμβατικής ψύξης. Συγκεκριμένα με την αύξηση της ισχύoς και την μείωση του χώρου δημιουργούνται υψηλές ροές θερμότητας σε μικρή επιφάνεια, οι οποίες αυξάνουν την ανάγκη για διαχείριση της παραγόμενης θερμότητας. Συνεπώς, υπάρχει επιτακτική ανάγκη για την ανάπτυξη ιδιαίτερα αποτελεσματικών λύσεων θερμικής διαχείρισης για την ψύξη ηλεκτρονικών συσκευών υψηλής ισχύος. Σε αυτή την πτυχιακή εργασία, διερευνώνται θέματα ως προς αυτό το πρόβλημα. Συγκεκριμένα, έγινε ο σχεδιασμός και η κατασκευή μιας πειραματικής διάταξης, χαμηλού κόστους αποτελούμενη από μια θερμαινόμενη πλάκα, ένα σύστημα θερμομέτρησης και ένα σύστημα ψύξης. Κατόπιν, έγινε η αξιολόγηση καινοτόμων πολυμερικών θαλάμων ψύξης ατμού, αποτελούμενων από φύλα πολυαμιδίου και χαλκού με ελεγχόμενη διαβροχή για την αύξηση της αποδοτικότητας τους και πάχος 109 μm. Επιπλέον πραγματοποιήθηκε η κατασκευή και η αξιολόγηση ασυμετρικών θαλάμων ψύξης ατμού μέσω τρισδιάστατης εκτύπωσης αποτελούμενα από PLA, με υδρόφοβες και υδρόφιλες επιφάνειες με πάχος 1 mm.