Raziskovalci Laboratorija za Toplotno Tehniko (LTT) so izvedli eksperimentalno študijo, v kateri so preučevali vpliv parametrov tanko-stenskih grelnikov na širjenje izsušenih območij med krizo vrenja fluida FC-72, ki se uporablja za hlajenje visoko-zmogljive mikroelektronike. Rezultati raziskave so objavljeni v reviji Applied Thermal Engineering (IF = 6.1).
Kriza vrenja, ki se pri visokih gostotah toplotnih tokov pojavi zaradi združevanja in širjenja izsušenih območij na vrelni površini, predstavlja obratovalno limito hlajenja preko mehurčkastega vrenja. Posledica tega dogodka je hitro povišanje temperature, ki lahko vodi do kritične okvare še posebej pri tanko-stenskih elementih in temperaturno občutljivi mikroelektroniki, kjer se za hlajenje uporabljajo dielektrični fluidi kot je FC-72.
Slika 1: Širjenje izsušenega območja na kovinskih grelnikih različnih materialov in debelin.
Rezultati predstavljene študije, pridobljeni s pomočjo visoko-ločljivostne infrardeče termometrije, dokazujejo da je rast izsušenega območja med krizo vrenja močno pod vplivom difuzije toplote znotraj tanko-stenskega grelnika. Hitrost širjenja teh območij je po ugotovitvah avtorjev proporcionalna toplotni difuzivnosti grelnika in volumetrični generaciji toplote med krizo vrenja, pri čemer je slednja inverzno proporcionalna debelini kovinskega grelnika.
Rezultati predstavljajo pomemben doprinos k razumevanju dinamike izsušitve površine med krizo vrenja na tanko-stenskih sistemih za prenos toplote, kot so ultra-tanke vrelne komore, toplotne cevi in prenosniki toplote.
