بررسی انتقال حرارت تک فاز و دو- فاز در سیستم های خنک کاری غوطه وری (Immersion Cooling) برای مراکز داده نسل جدید مبتنی بر هوش مصنوعی

با ظهور پردازنده های مبتنی بر هوش مصنوعی (AI) و افزایش چشمگیر چگالی توان در رک های مراکز داده، روش های سنتی خنک کاری با هوا با محدودیت های ترمودینامیکی جدی روبرو شده اند. این مقاله به بررسی علمی و تحلیل مقایسه ای دو رویکرد نوین خنک کاری غوطه وری (Immersion Cooling) می پردازد: خنک کاری تک فاز (Single-phase) و دو-فاز (Two-phase). در این پژوهش، مکانیسم های انتقال حرارت جابجایی اجباری در مایعات دی الکتریک و فرآیندهای تغییر فاز (Boiling) مورد تحلیل قرار می گیرند. همچنین، نقش شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) در پیش بینی توزیع دما و مدیریت نقاط داغ (Hotspots) در تراشه های با توان بالا بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که خنک کاری دو-فاز به دلیل بهره گیری از گرمای نهان تبخیر، پتانسیل بسیار بالاتری برای مدیریت چگالی های حرارتی فراتر از ۱۰۰kW/rack دارد، اگرچه پیچیدگی های عملیاتی و پایداری جریان در آن چالش برانگیز است.

کلیدواژه ها:

خنک کاری غوطه وری ، انتقال حرارت دو-فاز ، CFD ، مایعات دی الکتریک ، مراکز داده هوش مصنوعی.