The effects of outlet size, shape, and location on spatial temperature distribution reduction via direct jet impinging in power electronics
Notice bibliographique
Résumé
Power electronics are used daily in a wide range of applications. Overheating is a major problem associated with power electronic chips. Direct jet impingement on silicon-based chips has emerged as a promising technique for power electronics cooling. However, this technique results in variations in spatial temperature between the center of the jet and the jet outlet location. This paper introduces a jet outlet design that facilitates a more uniform spatial temperature distribution. To this end, a numerical model is developed for a jet impingement configuration featuring four top circular outlets and experimentally validated using a thermal test chip with a jet Reynolds number of 7000. The resultant data show that reducing the outlet size by 30% results in a 31% decrease in the spatial temperature variance between the stagnation point and hot spot locations. Five outlet configurations are also investigated: eight circular top outlets; eight circular side outlets; four square top outlets; eight square top outlets; and eight square side outlets. Analysis of the temperature profiles of these designs reveals that the configuration featuring eight top circular outlets produces the highest spatial temperature difference, while the configuration featuring four top circular outlets (1.4 mm diameter) produces the smallest difference. Specifically, the four top circular outlet design enables a 42 % reduction in the spatial temperature difference, with a 3.8 % decrease in the pressure drop between the main inlet and outlet. Additionally, the findings show that this configuration produces a higher increase in the hot spot heat-transfer coefficient compared to the eight top circular outlet configuration (from 18,500 to 22,300 w/m 2 °C, an increase of 20.5 %), thus flattening the spatial heat-transfer coefficient radially.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».