Характеристика жидкости:
Температура 19°С
Теплопередача 2000 Вт/(м^2*K)
Характеристики водоблока:
5мм толщина основания
50мм диаметр ( или длина, что неважно, т.к. задача двухмерная)
5мм высота ребер
2мм ширина ребер
2мм межреберное пространство
20мм длина ребер
Disclaimer: Так как среда двухмерная - длина ребер не учитывается, но, из-за того, что определенное влияние продолжительные ребра оказывают, удельный тепловой поток от процессора пересчитан и приведен в соответствие ;)
Первый рачет проводится по следующим исходным данным:
Площадь кристалла 78,54 мм^2 или круг диаметром 10мм
Теплорассеяние 50 Вт.
Попробуем учесть длину ребра в двухмерной задаче.
Для этого повернем водоблок на 90° по оси Z, теперь мы можем расчитать отдельное ребро.
Находим тепловой поток, уходящий за пределы ребра над процессором:
Q=0,15 Вт
Т.к. программа отрабатывает ребро сечением 1мм, то получаем, что с одной стороны ребра уходит в 2 раза большее количество теплоты, т.к. ширина ребра 2мм. В целом же одно центральное ребро рассеивает вне зоны процессора 0,6 Вт.
Над зоной процессора располагаются два ребра. Учитывая дополнительное теплорассеяние от остальных ребер получаем что приведенное теплорассеяние процессора составит не менее 48 Вт, таким образом в данном случае решение двухмерной задачи можно проводить без дополнительного приведения.
Результатом решения за 60 секунд является температурное поле:
Численно, значение температуры пластины в центре ядра составляет 52 +/- 1°С
Второй случай -
площадь ядра 200мм^2 ( приводится к кругу радиусом 8мм)
Тепловыделение 90 Вт.
Результат :
и 53 +/-1 °С в центре ядра
Третий случай
Площадь 144мм ( круг радиусом 7мм ( погрешность, т.к. шаг сетки 1мм)
И тепловыделение 90Вт.
Результат
И, численно, 58 +/-1°С
Выводы пока делать рано, но, как явно видно из распределений температур, при большей площади кристалла пренебрегать приведенеем тепловыделения не стоит. Кардинально же, стоит считать основания в 3d. Либо, по имеющимся экспериментальным данным, выводить коэффициенты приведения.
Чего не хватает для этого? Скорости потока, а точнее - массового расхода теплоносителя + числа ребер.
Обсуждение результатов, поправочных коэффициентов и прочие конструктивные предложения лучше проводить тут:
https://forums.overclockers.ru/viewtopic.php?t=102526&sid=8edebcc6396b42290378145a267ae54e