شهدت كلية الهندسة في جامعة ديالى مناقشة رسالة ماجستير قدمتها الطالبة إيمان حسن علوان، حملت عنوان “تحسين تبديد الحرارة باستخدام مبدد حراري جديد متعدد الحواجز للأجهزة الإلكترونية الحديثة”، حيث تمحورت حول تطوير حلول هندسية تسهم في رفع كفاءة أنظمة التبريد للإلكترونيات.
وهدفت الدراسة إلى معالجة التحدي المتنامي المتمثل في ارتفاع درجات الحرارة الناتج عن زيادة كثافة الطاقة في الأجهزة الإلكترونية، عبر تصميم مبدد حراري جديد متعدد الحواجز الداخلية، بما يحقق تبديداً أفضل للحرارة ويحافظ على درجات تشغيل آمنة، ما يعزز موثوقية الأجهزة ويطيل عمرها التشغيلي.
منهجية البحث وأدواته
اعتمدت الدراسة على محاكاة عددية ثلاثية الأبعاد باستخدام برنامج ANSYS Fluent v.15، حيث استخدم الماء مائعاً للتبريد والألمنيوم مادة للمبدد الحراري. وصممت أربعة نماذج مختلفة (M1–M4) تباينت في أعداد الحواجز وترتيباتها، وتم تحليل أدائها في ظل ظروف التدفق الصفائحي والمضطرب لتقييم كفاءتها الحرارية.
وكشفت نتائج المحاكاة أن النموذج M4 الذي تضمن ترتيباً محسناً للحواجز الداخلية حقق أفضل أداء حراري شامل، حيث سجل تحسناً ملحوظاً في معامل انتقال الحرارة ورقم نوسلت، مع انخفاض في المقاومة الحرارية وفرق درجات الحرارة. كما أظهر النموذج أفضل قيمة لمعيار تقييم الأداء (PEC)، مما يؤكد فعالية التصميم المقترح مقارنة بالنماذج الأخرى.
أهمية النتائج وتوافقها مع التنمية المستدامة
أثبتت الدراسة أن تحسين عدد الحواجز الداخلية وترتيبها يسهم بشكل فاعل في رفع كفاءة انتقال الحرارة، مما يوفر أساساً علمياً متيناً لتطوير أنظمة تبريد أكثر كفاءة للأجهزة والتطبيقات الإلكترونية الحديثة. وتنسجم هذه النتائج مع الهدف التاسع من أهداف التنمية المستدامة (الصناعة والابتكار والهياكل الأساسية) عبر تقديم حلول هندسية مبتكرة تعزز استدامة التقنيات الإلكترونية وتدعم الابتكار الصناعي.
ويأتي هذا البحث ليمثل إضافة نوعية للمكتبة العلمية في مجال الإدارة الحرارية للإلكترونيات، وليفتح آفاقاً لتطبيقات عملية في تصميم أنظمة تبريد أكثر فعالية، خاصة مع التوسع المتزايد في استخدام الأجهزة الإلكترونية عالية الأداء في مختلف القطاعات.
المصدر: جامعة ديالى