液體冷卻技術(shù)的案例
選擇合適的乙二醇基液體進(jìn)行液體冷卻時要考慮因素
來源 | Date Center Frontier
微處理器技術(shù)為支持人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字平臺的整體加速不斷進(jìn)步，導(dǎo)致數(shù)據(jù)通信設(shè)備冷卻系統(tǒng)（DECS）產(chǎn)生的熱負(fù)荷越來越高。鑒于這些趨勢，隨著機(jī)架密度接近并超過 30 kW，對液冷基礎(chǔ)設(shè)施的需求至關(guān)重要。
在單個數(shù)據(jù)中心內(nèi)，越來越有可能需要一種混合的服務(wù)器冷卻方法，空氣和直接液體冷卻（直接芯片技術(shù)和浸入式冷卻）并存。由于每個數(shù)據(jù)中心都支持自己的系統(tǒng)設(shè)置，因此在為您的直接芯片式液體冷卻架選擇合適的乙二醇基傳熱油時，需要考慮一些因素。
1. 乙二醇的質(zhì)量
優(yōu)質(zhì)傳熱流體的一個關(guān)鍵組成部分是乙二醇本身的質(zhì)量。通常，來自生物可再生資源、回收甚至工業(yè)級乙二醇的乙二醇可能含有大量雜質(zhì)，例如乙二醇或二甘醇。這些雜質(zhì)會影響毒性，產(chǎn)生強(qiáng)烈的氣味，導(dǎo)致泡沫過多，并縮短與其相互作用的設(shè)備的使用壽命。為了在傳熱和流體壽命方面獲得最佳結(jié)果，高純度乙二醇是必要的。每種乙二醇基流體都會隨著時間的推移而降解。這是自然且不可避免的，但從一開始就使用雜質(zhì)啟動系統(tǒng)將導(dǎo)致流體壽命縮短。隨著服務(wù)器機(jī)架運(yùn)行五到八年的推動，像 DOWFROST LC 這樣的高質(zhì)量產(chǎn)品可以持續(xù)設(shè)備的使用壽命，幾乎不需要維護(hù)。
2. 防腐蝕
高性能導(dǎo)熱油的另一個關(guān)鍵屬性是添加劑包。正確的抑制劑包對于保護(hù)系統(tǒng)中的金屬組件至關(guān)重要。并非所有抑制劑包都是平等的，因此您必須確保所使用的流體配制的抑制劑不僅能鈍化金屬以消除腐蝕風(fēng)險并防止結(jié)垢，而且還要保持穩(wěn)定的條件以延長流體壽命。在直接到芯片液體冷卻的情況下，該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是銅冷板。因此，需要將適量的銅抑制劑摻入流體中。當(dāng)然，系統(tǒng)可能會有所不同，除了銅之外，還可以使用其他結(jié)構(gòu)材料。
展開 CPU冷卻器：液體冷卻與空氣冷卻
被動冷卻是怎樣的？
與標(biāo)準(zhǔn)空氣冷卻器相比，被動式冷卻器不太常見，但在理論上是相似的。它們依靠特別設(shè)計(jì)的散熱器來吸收和散發(fā)熱量，而不需要使用風(fēng)扇。對于有低噪音要求的設(shè)備，這類散熱器非常有用，但大多數(shù)游戲計(jì)算機(jī)都使用空氣冷卻器或液體冷卻器。
空氣冷卻器的效率會因諸多因素而有所不同，比如構(gòu)建時使用的材料（例如，銅的傳導(dǎo)性優(yōu)于鋁，但鋁更便宜），以及連接到 CPU 散熱器的風(fēng)扇的大小和數(shù)量。這就是 CPU 空氣冷卻器的尺寸和設(shè)計(jì)會有不同的原因。
大空氣冷卻器通常散熱更好，但并不總是有足夠的空間來容納較大的散熱解決方案，特別是在小型電腦中。接下來將進(jìn)一步探討空氣冷卻的優(yōu)點(diǎn)，以及何為液體冷卻。
1.2 液體冷卻
與空氣冷卻器一樣，有多種選項(xiàng)可供選擇，但大多數(shù)都分為兩類：一體式 (AIO) 冷卻器或自定義冷卻循環(huán)。在這里，我們將主要關(guān)注一體式 (AIO) 冷卻器，盡管這兩者中液體如何冷卻 CPU 的基本原理是相同的。
與空氣冷卻類似，冷卻過程從連接到 CPU IHS 的基板開始。IHS 上附有一層導(dǎo)熱膏，方便兩個表面之間更好地傳熱。基板的金屬表面是水冷頭的一部分，水冷頭設(shè)計(jì)為裝填冷卻液。
當(dāng)冷卻液通過水冷頭時，會從基板吸收熱量。然后，冷卻液繼續(xù)在系統(tǒng)中行進(jìn)，向上通過一兩根管子到達(dá)散熱器。散熱器將液體暴露在空氣中，幫助其冷卻，然后，連接到散熱器的風(fēng)扇將熱量吹離冷卻器。接下來，冷卻液重新進(jìn)入水冷頭，循環(huán)再次開始。
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選擇冷卻方式時需要考慮的因素
2.1 價格
價格會因優(yōu)先考慮的功能而有很大的不同。不過，一般來說，空氣冷卻器的成本較低，因?yàn)椴僮鞲苯印?/span>
展開 再生冷卻式液體火箭發(fā)動機(jī)推力室設(shè)計(jì)CAD技術(shù)研究
再生冷卻式液體火箭發(fā)動機(jī)推力室設(shè)計(jì)CAD技術(shù)研究學(xué)位論文
再生冷卻式液體火箭發(fā)動機(jī)推力室設(shè)計(jì)CAD技術(shù)研究.part1.rar
再生冷卻式液體火箭發(fā)動機(jī)推力室設(shè)計(jì)CAD技術(shù)研究.part2.rar
再生冷卻式液體火箭發(fā)動機(jī)推力室設(shè)計(jì)CAD技術(shù)研究.part3.rar
用于增強(qiáng)相變冷卻的液體超擴(kuò)散助推高性能噴射流沸騰技術(shù)
通過利用工作流體（如氟化電子液體）沸騰的液體-蒸汽潛熱交換實(shí)現(xiàn)的相變冷卻，有利于將來大量技術(shù)或應(yīng)用中的高功率密度電子設(shè)備的熱管理，在包括5G、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、人工智能等領(lǐng)域具有巨大的潛力。然而，沸騰傳熱作為一種動態(tài)的界面現(xiàn)象，對其包括液體再濕潤和蒸汽離開等過程和機(jī)制的深入理解仍然具有挑戰(zhàn)性。
02
成果掠影
中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所江雷院士、田野副研究員等人設(shè)計(jì)了一種含有周期性微槽/金字塔陣列的微/納米結(jié)構(gòu)銅表面，其上有機(jī)冷卻劑的超擴(kuò)散行為（<134.1 ms）極大地促進(jìn)了液體再濕潤過程，從而產(chǎn)生特化的、超快的射流沸騰現(xiàn)象，同時使臨界熱通量和傳熱系數(shù)分別提高了80%和608%。對噴射流沸騰微氣泡的成核、生長和分離行為的原位觀察表明，帶有納米皺紋的微型溝槽/金字塔通過超擴(kuò)散誘導(dǎo)的超快液體再濕潤和持續(xù)蒸汽膜凝聚促進(jìn)了潛熱交換過程。最后通過對超擴(kuò)散微/納米結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，以超低電力使用效率（PUE<1.04）實(shí)現(xiàn)了高性能相變冷卻在超級計(jì)算機(jī)中心CPU芯片熱管理中的應(yīng)用。該研究以題為“Liquid Super-Spreading Boosted High-Performance Jet-Flow Boiling for Enhancement of Phase-Change Cooling”的論文發(fā)表在《Advanced Materials》上。
03
圖文導(dǎo)讀
圖1 在微/納米結(jié)構(gòu)Cu表面上由超擴(kuò)散促進(jìn)的射流沸騰現(xiàn)象。
圖2 表面上不同金字塔高度的射流沸騰換熱性能。
圖3 超擴(kuò)散促進(jìn)的微型射流沸騰氣泡成核、生長和分離。
展開 
一種用于鋰離子電池組熱管理的液體冷卻系統(tǒng)
根據(jù)冷卻策略的不同，BTMS可分為被動冷卻系統(tǒng)、主動冷卻系統(tǒng)和被動與主動相結(jié)合的混合系統(tǒng)。在被動冷卻系統(tǒng)中，沒有任何額外的功耗，但它們也不能控制冷卻系統(tǒng)來改變冷卻速率。在鋰離子電池表面實(shí)施特殊的材料或散熱結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)電池與外部環(huán)境之間的高傳熱能力。典型的例子包括自然空氣對流，相變材料(PCM)和熱管。
被動空氣冷卻的冷卻能力很低，不適合冷卻高能量密度的鋰離子電池。PCM在融凍過程中能夠儲存和釋放大量的能量，近年來受到越來越多的關(guān)注。將PCM裝入BTMS的主要優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)良好的電池溫度均勻性和靈活的幾何形狀。然而，PCM的低導(dǎo)熱性阻礙了電池的散熱速率，在高速率充放電條件下存在嚴(yán)重的隱患。因此開發(fā)出具有優(yōu)異的散熱性能的新能源電車的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)是非常重要的。
02
成果掠影
近期，哈爾濱工業(yè)大學(xué)馮宇教授團(tuán)隊(duì)針對液冷電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)(BTMS)取得新進(jìn)展。由于常見的線性流道結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了嚴(yán)重的溫度分布不均勻。該團(tuán)隊(duì)提出了一種具有多通道的新型錐形通道散熱器，以提高電池溫度均勻性，降低BTMS的功耗。團(tuán)隊(duì)分析比較了8種不同設(shè)計(jì)的電池最高溫度和溫差、溫度不均分布參數(shù)和功耗性能，同時，分析了延遲冷卻策略對液冷系統(tǒng)溫度均勻性的影響。結(jié)果表明，采用錐形通道散熱器結(jié)構(gòu)可以改善BTMS的冷卻性能，而增加通道數(shù)可以改善熱性能，但代價是增加功耗。三道通道的錐形流形結(jié)構(gòu)具有最佳的冷卻性能，在電池溫度和溫差限制內(nèi)，其功耗比基礎(chǔ)降低了86.3%。此外，延遲冷卻方案對BTM并不是一個很好的策略，因?yàn)樗鼤诤芏痰臅r間內(nèi)積累較大的溫差。這些結(jié)果對先進(jìn)的液冷BTMS的設(shè)計(jì)具有重要意義。
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（3）Motivair
Motivair 通過利用 30 多年的洞察力和創(chuàng)新創(chuàng)造可靠的關(guān)鍵任務(wù)冷卻系統(tǒng)，使行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者能夠突破可能的界限。Motivair 總部位于紐約州布法羅，創(chuàng)建、開發(fā)和制造一系列專業(yè)冷卻器和高密度計(jì)算機(jī)冷卻系統(tǒng)，為重要行業(yè)降溫并推動世界上最復(fù)雜和最先進(jìn)的技術(shù)。其技術(shù)在眾多 Top500 超級計(jì)算機(jī)中都有體現(xiàn)。
（4）jetCool
誕生于麻省理工學(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室的初創(chuàng)公司Jet Cool開發(fā)了一種制冷技術(shù)，為數(shù)據(jù)中心服務(wù)器和高性能計(jì)算設(shè)備提供具有低耗能、高性能和減少碳排放的散熱需求。JetCool 應(yīng)用于服務(wù)器中的微對流液體冷卻技術(shù)“SmartPlate”，類似于安裝在某些高性能臺式計(jì)算機(jī)中的一體式水冷器，但區(qū)別在于，SmartPlate使用小型噴射器將冷卻劑噴淋到硬件熱點(diǎn)上，取消了填充在芯片和散熱器之間縫隙的導(dǎo)熱膏等界面材料，能夠最大限度地降低熱阻。
（5）CoollT Systems
CoolIT 成立于 2001 年，主要為數(shù)據(jù)中心和桌面電腦市場設(shè)計(jì)和制造先進(jìn)的液體冷卻解決方案。CoolIT 獲得專利的液體冷卻技術(shù)能夠提高 IT 設(shè)備可靠性和使用壽命、降低運(yùn)營成本、降低能源需求和碳排放、減少用水量，允許數(shù)據(jù)中心服務(wù)器獲得比傳統(tǒng)風(fēng)冷方法更高的功率密度。
（6）TMGcore
總部位于美國德克薩斯州的 TMGcore ，擁有先進(jìn)的 HPC 和加密計(jì)算浸沒式冷卻方案和產(chǎn)品。TMGcore 提供加密計(jì)算所用的單相浸沒式冷卻，以及 HPC 所用的單相、兩相浸沒式冷卻。TMGcore 與英特爾、戴爾、UNICOM Engineering、索爾維、3M 等領(lǐng)先企業(yè)建立良好的合作伙伴關(guān)系。
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此外，2-PIC簡化的冷卻結(jié)構(gòu)可將物理數(shù)據(jù)中心占地面積減少高達(dá)60%，同時確保最佳冷卻能力以支持下一代高性能計(jì)算應(yīng)用，從而降低資本支出。回收和再利用兩相浸沒液的能力也為循環(huán)經(jīng)濟(jì)開辟了一條清晰的道路。
科慕全球技術(shù)高級總監(jiān) Natalia Duchini 表示，兩相浸沒式冷卻代表了巨大的市場空間，科慕很高興能夠進(jìn)入這一領(lǐng)域并以如此重要的方式投資于當(dāng)前和未來的需求。科慕的愿景是利用 Opteon 2P50 的性能和熱穩(wěn)定性樹立新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。除了通過增強(qiáng)熱管理性能在實(shí)現(xiàn) 2-PIC 技術(shù)方面發(fā)揮關(guān)鍵作用之外，科慕的這一新解決方案還將幫助企業(yè)和整個行業(yè)減少物理足跡和環(huán)境影響。
適用于 2-PIC 的科慕 Opteon 2P50 流體符合向較低全球變暖潛能值 (GWP) 產(chǎn)品的過渡。無論是用于浸入式冷卻應(yīng)用、工業(yè)冷卻還是整個冷鏈，科慕 Opteon 產(chǎn)品都具有強(qiáng)大的可持續(xù)性特征，并在廣泛的應(yīng)用中提供卓越的性能。
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近期，全球領(lǐng)先的產(chǎn)品和解決方案制造商Chatsworth Products （CPI）宣布與ZutaCore建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，ZutaCore是直接芯片介電液體冷卻技術(shù)的提供商，可有效吸收高功率處理器的熱量。數(shù)據(jù)中心所有者和運(yùn)營商將有機(jī)會通過與 CPI 領(lǐng)先的 Data center 機(jī)柜解決方案完全集成的新興液體冷卻技術(shù)實(shí)現(xiàn)可觀的數(shù)據(jù)中心能源效率。
谷歌、Meta、AWS 和 Microsoft 等領(lǐng)先的超大規(guī)模企業(yè)正在為其數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)向液體冷卻，因?yàn)樗麄兣Τ珜?dǎo)可持續(xù)性，并通過耗電的深度學(xué)習(xí)處理器適應(yīng)人工智能驅(qū)動的未來。
展開 新能源汽車電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)知識詳解
這主要是通過冷卻與加熱來實(shí)現(xiàn)，其冷卻方式主要分為三類：
1、 風(fēng)冷：風(fēng)冷是以低溫空氣為介質(zhì)，利用熱的對流，降低電池溫度的一種散熱方式，分為自然冷卻和強(qiáng)制冷卻(利用風(fēng)機(jī)等)。該技術(shù)利用自然風(fēng)或風(fēng)機(jī)，配合汽車自帶的蒸發(fā)器為電池降溫，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、便于維護(hù)，在早期的電動乘用車應(yīng)用廣泛，如日產(chǎn)聆風(fēng)（Nissan?Leaf）、起亞Soul?EV等，在目前的電動巴士、電動物流車中也被廣泛采納。
2、 液冷：液體冷卻技術(shù)通過液體對流換熱，將電池產(chǎn)生的熱量帶走，降低電池溫度。液體介質(zhì)的換熱系數(shù)高、熱容量大、冷卻速度快，對降低最高溫度、提升電池組溫度場一致性的效果顯著，同時，熱管理系統(tǒng)的體積也相對較小。液冷系統(tǒng)形式較為靈活:?可將電池單體或模塊沉浸在液體中，也可在電池模塊間設(shè)置冷卻通道，或在電池底部采用冷卻板。電池與液體直接接觸時，液體必須保證絕緣(?如礦物油)?，避免短路。同時，對液冷系統(tǒng)的氣密性要求也較高。此外，就是機(jī)械強(qiáng)度，耐振動性，以及壽命要求。?液冷是目前許多電動乘用車的優(yōu)選方案，國內(nèi)外的典型產(chǎn)品如寶馬i3、特斯拉、通用沃藍(lán)達(dá)、吉利帝豪EV。
3、 直冷：直冷(制冷劑直接冷卻)：利用制冷劑(R134a等)蒸發(fā)潛熱的原理，在整車或電池系統(tǒng)中建立空調(diào)系統(tǒng)，將空調(diào)系統(tǒng)的蒸發(fā)器安裝在電池系統(tǒng)中，制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)并快速高效地將電池系統(tǒng)的熱量帶走，從完成對電池系統(tǒng)冷卻的作業(yè)。目前通過直冷的冷卻方式基本在電動乘用車上，最典型的如BMW?i3(i3有液冷、直冷兩種冷卻方案)。
展開 程寒松教授：有機(jī)液體儲氫技術(shù)已無主要技術(shù)障礙
但是，如果我們采用液體有機(jī)儲氫和運(yùn)氫就沒有這個問題，會非常安全。要實(shí)現(xiàn)儲氫技術(shù)市場化，就必須率先解決加氫站的問題。”
同時，程寒松進(jìn)一步介紹說，相較于高壓氣態(tài)儲氫、低溫液化儲氫技術(shù)以及其他化學(xué)儲氫技術(shù)，有機(jī)液體儲氫技術(shù)有幾個非常重要的優(yōu)勢：
首先，有機(jī)液體儲氫技術(shù)體積儲氫量密度比高壓氫要高。700個大氣壓下每升含氫量只有39克。中國目前采用的是350個大氣壓，每1升含20克氫。深冷液化到－253℃，每1升含70克氫。而我們這個有機(jī)液體儲氫技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)在常溫常壓下每1升含氫近60克，所以它的儲氫量是非常高的。
其次，有機(jī)液體儲氫能夠跟現(xiàn)有加油站等基礎(chǔ)設(shè)施完美匹配，只需要對現(xiàn)有加油站進(jìn)行少量改造，就可以快速改造成一個加氫站，煉油廠就可以變成做氫油的工廠。實(shí)際上，用有機(jī)液體儲氫技術(shù)要做事情就是現(xiàn)在中石化、中石油正在做的事情。
其三，有機(jī)液體儲氫技術(shù)可以有效降低成本，能耗較低，并且運(yùn)輸十分安全方便。
當(dāng)然，對于有機(jī)液體儲能技術(shù)而言，目前的最大問題是要在汽車上給它施加200℃的溫度使氫釋放出來。那么，這樣的溫度從哪來呢？由于燃料電池廢熱品質(zhì)太低，只有70度，很難把70度變成200度。所以，這就需要做好兩件事情：其一就是把燃料電池工作溫度提高，從而利用廢熱就可以把氫釋放出來；還有一種方式，就是讓氫油直接在燃料電池的膜電極上反應(yīng)，打斷碳?xì)滏I，氫直接進(jìn)入燃料電池，產(chǎn)物就是儲油和電，這個就是最終的解決方案。
有機(jī)液體儲氫技術(shù)沒有主要技術(shù)障礙
就目前國內(nèi)外有機(jī)液體儲氫技術(shù)應(yīng)用而言，程寒松介紹說，以日本為例，早期由日本政府主導(dǎo)，8個部門一起協(xié)作，諸多知名公司如日本巖谷、豐田等都在積極參與。他們也希望采訪液體有機(jī)儲氫的方式來儲氫和運(yùn)氫。
展開 熱門直播 | 新思科技數(shù)據(jù)中心仿真：從芯片到系統(tǒng)環(huán)境
在這樣的背景下，兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)正在重塑整個行業(yè)：一方面，液體冷卻技術(shù)，可用于管理空氣系統(tǒng)功能之外的熱載荷；另一方面，數(shù)字孿生技術(shù)，可對設(shè)施進(jìn)行設(shè)計(jì)、仿真和運(yùn)行，使其作為持續(xù)優(yōu)化的系統(tǒng)生態(tài)運(yùn)行。圍繞這一趨勢，Ansys攜手行業(yè)專家推出“推動數(shù)據(jù)中心創(chuàng)新發(fā)展”的系列活動，4月21日，亞太專場直播「新思科技數(shù)據(jù)中心仿真：從芯片到系統(tǒng)環(huán)境」即將上線，深入探討仿真技術(shù)如何推動數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營變革。
在本次會議中，您將了解由物理感知降階模型驅(qū)動的多物理場仿真、從芯片到系統(tǒng)的建模（chip-to-facility modeling）以及多保真數(shù)字孿生，如何在整個生命周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)、高性能的數(shù)據(jù)中心。首場“推動數(shù)據(jù)中心創(chuàng)新發(fā)展”系列直播，將深入解析：
數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)的核心挑戰(zhàn)與趨勢
多物理場仿真如何驅(qū)動端到端優(yōu)化
數(shù)字孿生如何貫穿全生命周期
散熱與供電策略的最佳實(shí)踐
真實(shí)案例拆解與落地經(jīng)驗(yàn)分享
誠邀您報名參與，深入理解從芯片到系統(tǒng)環(huán)境的仿真如何幫助構(gòu)建面向未來的高性能數(shù)據(jù)中心。
新思科技數(shù)據(jù)中心仿真：從芯片到系統(tǒng)環(huán)境
時間：4月21日，13:00（北京時間）
地點(diǎn)：線上直播
適合人群：
熱管理工程師、電氣工程師、機(jī)械工程師、系統(tǒng)工程師、CAE經(jīng)理、工程經(jīng)理、數(shù)據(jù)中心工程師、網(wǎng)絡(luò)工程師、設(shè)施工程師
講師：
Ankit Adhiya | Ansys高級技術(shù)經(jīng)理
Vivek Kumar | Ansys首席應(yīng)用工程師
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展開 戴爾和GRC與SK Enmove簽約提供浸入式冷卻液
來源 | DCD網(wǎng)
新加坡的SK Enmove已與戴爾和浸入式冷卻專家GRC簽約，提供冷卻液。SK Enmove首席執(zhí)行官Park Sang-kyu表示，該公司希望成為熱管理領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，提高服務(wù)器效率，為浸入式冷卻市場所需的流體提供全球供應(yīng)鏈。
隨著數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器能源需求增加和功率密度的提高，人們普遍認(rèn)為液體冷卻必須取代空氣冷卻，空氣冷卻無法在高功率密度下高效運(yùn)行。向液體冷卻的轉(zhuǎn)變預(yù)計(jì)將減少新數(shù)據(jù)中心冷卻所需的能量 - 但空氣冷卻具有巨大的安裝空間，液體冷卻被視為既定實(shí)踐中代價高昂的變化。
SK、戴爾和GRC在首爾江南區(qū)Coex的戴爾技術(shù)論壇上簽署的協(xié)議旨在通過確保GRC的冷卻液桶有足夠的冷卻液來緩解過渡，這些冷卻液將電子設(shè)備完全浸入大量流體中。與Park一起，該協(xié)議由戴爾亞太區(qū)總裁Peter Marrs和GRC首席執(zhí)行官Peter Poulin簽署。這三家公司計(jì)劃為更大的市場開發(fā)液體冷卻技術(shù)，并建立售后服務(wù)市場，確保該技術(shù)的可靠性 - 并在關(guān)鍵需求地區(qū)隨時可用。
SK Enmove將開發(fā)基于其高品質(zhì)潤滑油基礎(chǔ)油的專用冷卻液，而戴爾和GRC將生產(chǎn)用于浸入式冷卻的服務(wù)器設(shè)計(jì)。去年，SK Enmove向GRC投資了2500萬美元，此后該公司加入了GRC的ElectroSave流體合作伙伴計(jì)劃，該計(jì)劃為GRC的浸沒罐認(rèn)證替代流體。其他合作伙伴包括ENEOS和殼牌。SK Enmove還計(jì)劃擴(kuò)大其在電動汽車電池的儲能系統(tǒng)（ESS）和熱管理解決方案方面的活動，旨在成為熱管理解決方案的綜合供應(yīng)商。
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技術(shù)研究 | 液體高分子材料導(dǎo)熱系數(shù)測試技巧
對于液體，由于導(dǎo)熱系數(shù)較小，基本屬于不良導(dǎo)熱體，而且液體具有流動性，特別是在加熱時，液體內(nèi)因溫差而形成的對流將使其導(dǎo)熱系數(shù)的準(zhǔn)確性降低。而隨著近年來納米流體具有優(yōu)異的傳熱性能，成為了一種新型的導(dǎo)熱介質(zhì)，滿足了熱系統(tǒng)高負(fù)荷的傳熱冷卻要求和微尺度狀態(tài)下的強(qiáng)化傳熱要求，在殼管式、雙管式、平板式等不同類型換熱器中的傳熱研究需求也不斷增大，廣泛應(yīng)用于汽車、化工、太陽能集熱等不同領(lǐng)域。這也對液體的導(dǎo)熱性能測試提出了需求，現(xiàn)目前已有導(dǎo)熱性能的測試手段有6種，根據(jù)傳熱的特點(diǎn)和原理進(jìn)行劃分。文獻(xiàn)調(diào)研統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，液體導(dǎo)熱系數(shù)測試多以穩(wěn)態(tài)平板法為主，但在重復(fù)穩(wěn)態(tài)測量時，即使設(shè)定加熱盤和環(huán)境溫度不變，穩(wěn)態(tài)所對應(yīng)的樣品上下表面的電壓也有起伏，由于其差值比較小，其值的微小變化會對結(jié)果造成比較大的影響，而且需要通過其他軟件進(jìn)行相關(guān)結(jié)果的擬合。而非穩(wěn)態(tài)中激光閃射法具有適用性強(qiáng)，測試結(jié)果精確等特點(diǎn)，而且本身帶有測試液體的樣品支架和軟件擬合模型，如圖1所示。
圖1 樣品框圖（左圖為樣品和支架圖，右圖為實(shí)體樣品支架）
圖2 儀器結(jié)構(gòu)示意圖
其測試原理為：當(dāng)進(jìn)行樣品Z軸方向上測試，一定的設(shè)定溫度 T（恒溫條件）下，由激光源（或閃光氙燈）在瞬間發(fā)射一束光脈沖，均勻照射在樣品下表面，使其表層吸收光能后溫度瞬時升高，并作為熱端將能量以一維熱傳導(dǎo)方式向冷端（上表面）傳播，使用紅外檢測器連續(xù)測量上表面中心部位的相應(yīng)溫升過程，如圖2所示。因此，需要對激光閃射導(dǎo)熱儀的液體測試方法進(jìn)行開發(fā)。
2、案例解決過程
（1） 目前存在問題
A、 激光閃射法測試液體的方法尚未開發(fā)，目前測試的方法存在著儀器誤差所占比例比較大，穩(wěn)態(tài)溫差值和冷卻速率值的誤差大小是影響導(dǎo)熱系數(shù)誤差大小的兩個主要因素。
展開 【專家觀點(diǎn)】大型低溫液體火箭“零窗口”發(fā)射技術(shù)
2.2
高可靠箭地低溫管路涌泉抑制技術(shù)
大型低溫液體運(yùn)載火箭往往具有大長細(xì)比輸送管，在液氧加注結(jié)束后，距離點(diǎn)火時刻還往往有一段停放時間。在停放過程中，箭上低溫管路和地面低溫管路相通，如果低溫管路中的液氧處于靜止不流動的狀態(tài)，盡管管路進(jìn)行了外絕熱處理，仍然會有環(huán)境漏熱導(dǎo)致箭地低溫管路中出現(xiàn)涌泉現(xiàn)象。在涌泉的回流過程中會出現(xiàn)嚴(yán)重的水擊現(xiàn)象，出現(xiàn)壓力波動并產(chǎn)生巨大的壓力峰。大型低溫液體火箭射前加注階段壓力曲線如下圖所示。
壓力波動箭上壓力和溫度曲線
該壓力峰值可能造成推進(jìn)劑輸送管路、導(dǎo)管、泵腔和活門支架的損壞。為了確保運(yùn)載火箭的發(fā)射可靠性，需要在設(shè)計(jì)之初就考慮采用涌泉抑制技術(shù)，避免出現(xiàn)壓力沖擊。常用的涌泉抑制技術(shù)有氦氣鼓泡、自動補(bǔ)加、循環(huán)回流、內(nèi)外管輸送和主動排放等，具體采用哪種涌泉抑制技術(shù)需要綜合考慮系統(tǒng)規(guī)模和可靠性、射前操作復(fù)雜度以及流程可行性等。通常大型低溫火箭輸送系統(tǒng)的涌泉抑制技術(shù)可結(jié)合發(fā)動機(jī)預(yù)冷技術(shù)和推進(jìn)劑管理技術(shù)統(tǒng)籌考慮。對于箭上輸送管路漏熱導(dǎo)致的涌泉，如果火箭采用了循環(huán)預(yù)冷技術(shù)，可以采用循環(huán)回流實(shí)現(xiàn)涌泉抑制。對于地面加注管路漏熱導(dǎo)致的涌泉，可以借助地面加注管路的排放管路，采用主動排放的涌泉抑制技術(shù)。
展開 電動汽車電機(jī)"冷卻"技術(shù)
此外，Equipmake還為APM200研發(fā)了專用逆變器，采用了結(jié)合碳化硅二極管和IGBT（絕緣柵雙極晶體管）的動力電子技術(shù)，使得電機(jī)能在高變頻下保持大功率運(yùn)轉(zhuǎn)。
輪輻電機(jī)系統(tǒng)剖析圖(Equipmake)
一冷再冷
冷卻是決定電機(jī)性能的關(guān)鍵。電機(jī)磁鐵的溫度越低，電機(jī)輸出峰值功率的時間就越長。但是，光做到冷卻還不夠，必須要保證冷卻的成本適中、質(zhì)量可靠、量產(chǎn)效率高。
Foley表示，“輪輻電機(jī)的結(jié)構(gòu)能夠滿足以上這些要求。傳統(tǒng)的永磁電機(jī)的磁鐵呈V型，被壓在轉(zhuǎn)子四周的壓片上，壓入深度很淺，而輪輻電機(jī)的磁鐵則像輻條一樣垂直于鋁制轉(zhuǎn)子的表面，使得磁鐵得以非常接近冷卻液（60℃水/乙二醇）。換言之，傳統(tǒng)電機(jī)的磁鐵是分布在壓片上，所以無法接近冷卻液；而輪輻電機(jī)磁鐵的一端是在鋁制中心轂上，所以我們可以讓冷卻液足夠靠近磁鐵，達(dá)到散熱的目的。盡管和傳統(tǒng)電機(jī)相比，輪輻電機(jī)的生產(chǎn)難度更高，但是我們設(shè)計(jì)的電機(jī)已經(jīng)可以量產(chǎn)，對此我們很有信心。”
Foley表示，實(shí)現(xiàn)電機(jī)量產(chǎn)的關(guān)鍵在于落實(shí)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，比如找到將壓片安裝在中心轂上的方法，“中心轂基本上是鍛造件。我們的冷卻非常高效，所以能獲得所需的高強(qiáng)度。鋁制中心轂的溫度控制在100℃以下，因此我們可以使用成本低但性能、可靠性、壽命都毫不遜色的磁鐵。熱能工程是讓一款電動汽車電機(jī)脫穎而出的一大關(guān)鍵。”
據(jù)Foley介紹，雖然輪輻結(jié)構(gòu)在汽車行業(yè)的知名度還不高，但事實(shí)上其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)早已廣為人知。Equipmake輪輻電機(jī)的結(jié)構(gòu)還要追溯到公司此前參加的一個名為“HIPERCAR”（高性能減碳）的英國研究項(xiàng)目，一同參與的還有Delta Motorsport公司和Ariel公司，項(xiàng)目的目標(biāo)是在2020年前推出量產(chǎn)超高性能減排跑車。
展開 3D打印新技術(shù)：球是怎么從液體里“拉”出來的？
3D打印新技術(shù)：球是怎么從液體里“拉”出來的？
經(jīng)過這幾年的普及，人們對3D打印技術(shù)早已不再感到陌生。不過，最近網(wǎng)絡(luò)上流行的幾個有關(guān)3D打印的演示動圖似乎顯得格外酷炫而特別：在五顏六色的液體中，埃菲爾鐵塔、“富勒烯”形狀的空心球體等模型像變魔術(shù)一樣被從液面上“拉”了出來：
注：動圖為加速播放，實(shí)際時長請參考圖上的時間標(biāo)注
這些神奇的動圖都出自最近發(fā)表在《科學(xué)》（Science）上的一篇有關(guān)3D打印技術(shù)的研究論文[1]。這種新技術(shù)顯然也征服了期刊的編輯，在期刊封面上都出現(xiàn)了這個從液體中打印出來的“倒立鐵塔”的身影。那么，這種液體3D打印技術(shù)究竟有什么過人之處？球和塔又是怎么從液體里“拉”出來的呢？
《科學(xué)》封面上的3D打印。圖片來自：sciencemag.org
液體如何變固體？
把相對容易流動的液體材料變成固體，這種思路其實(shí)并不新鮮，硫化橡膠就是這種材料加工方式的典型例子。那么，固化的過程是如何發(fā)生的呢？下面，就讓我們來看圖說話：
在圖中，小a、小b、小c等等是一群活潑的聚合物分子，因?yàn)檫@些鏈狀的分子之間很容易相互移動，所以看上去是一灘黏黏的液體（有時候可能粘度很大，比如硫化前的天然橡膠，它從樹上滴下來的速度非常緩慢）。有一天惡魔把一把單純善良的固化劑混進(jìn)了小兄弟里面，小兄弟活潑依舊，絲毫沒有發(fā)現(xiàn)危險的存在。突然有一天惡魔把這灘小兄弟連固化劑一起放進(jìn)了高溫高壓的一個東西里面（一般稱為硫化機(jī)/熱壓機(jī)），然后看似無害的固化劑長出了魔爪，死死抓住了小兄弟們，一個又一個的魔爪分別抓住不同的兄弟們，產(chǎn)生了很多交聯(lián)結(jié)構(gòu)，即使沒有了高溫高壓也不會再放開。最后小兄弟們再也不能隨便活動了，這灘液體也變成了硬硬的一塊——這就是固化過程的通（dou）俗（bi）解釋。
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