Исследование и разработка устройств на основе термоэлектрических преобразователей и их оптимизация эвристическими методами

• Автор: Омельченко, Александр Евгеньевич
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Махачкала
• Количество страниц: 208 с.

ВВЕДЕНИЕ

1 .ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИНТЕНСИФИКАТОРОВ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА МИКРОЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ
1.1 Краткий обзор развития термоэлектрической техники
1.2 Перспективы применения и классификация термоэлектрических устройств
1.3 Анализ взаимодействия субъектов процесса автоматизированной оптимизации параметров интенсификаторов теплопередачи
1.4 Анализ развития средств автоматизации расчета термоэлектрических устройств
1.5 Постановка задач исследования
2. РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИНТЕНСИФИКАТОРОВ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ КОНТАКТНОГО ТИПА И ОЦЕНКА ИХ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ МИКРОЭЛЕКТРОННЫХ УЗЛОВ
2.1 Полупроводниковые устройства для интенсификации теплопередачи и термостабилизации замкнутых объемов
в микроэлектронных устройствах
2.2 Термоэлектрическое полупроводниковое устройство для термостабилизации жидких диффузантов
2.3 Теплофизические модели термоэлектрических интенсификаторов контактного типа для термостабилизации замкнутых объемов и жидких диффузантов
2.4 Экспериментальный анализ эффективности термоэлектрического
охлаждения микроэлектронного узла
Основные результаты и выводы
3. РАЗРАБОТКА НЕЧЕТКИХ МОДЕЛЕЙ И МЕТОДИК УЧЕТА
ЗНАНИЙ ЭКСПЕРТА ДЛЯ ПРИНЯТИЯ ОБОСНОВАННЫХ
РЕШЕНИЙ ПРИ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ ОПТИМИЗАЦИИ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ИНТЕНСИФИКАТОРА ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ
3.1 Математические модели представления данных и знаний в
предметной области термоэлектричества
3.2 Эвристическая методика выбора способа стабилизации теплового режима микроэлектронных узлов
3.3 Модель эвристической экспертной оценки эффективности энергетического режима интенсификатора и его параметров
3.4 Моделирование логического вывода величин физических параметров интенсификатора в автоматизированной интерактивной оптимизации
3.5 Параметрическая оптимизация целевой функции полупроводниковых термостабилизаторов на моделе нечетких гиперграфов
3.6 Методика модификации знаний в области теплофизики в системе правил-продукций
3.7 Разработка методики экспертной оценки вероятности достижимости заданного значения параметра энергетического режима охладителя
3.8 Физическое моделирование интенсификатора теплопередачи
в сценарном интерактивном режиме
3.9 Аналитическое представление сценария физического моделирования ТЭИТ
ЗЛО Методика экспертной оценки величины теплового сопротивления корпус-среда микроэлектронного узла
ЗЛ 1 Методика моделирования эффективности теплообменника на
горячем спае термоэлектрической батареи
Основные результаты и выводы
4. ЭКСПЕРТНАЯ СИСТЕМА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ПОДДЕРЖКИ
ФИЗИКА ПРИ ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ
ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИНТЕНСИФИКАТОРОВ
ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ
4 Л Разработка объектно-ориентированных моделей в предметной
области физики термоэлектричества
4.2 Методика подбора прототипов устройств интенсификаторов теплопередачи по запросам в физические базы знаний
4.3 Разработка структуры программного обеспечения экспертной системы
4.4 Реализация объектно-ориентированных физических моделей
в базовых компонентах экспертной системы
4.5 Программный аспект поиска прототипов полупроводниковых
интенсификаторов теплопередачи в физических базах знаний
Основные результаты и выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ
АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ

2. РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
ИНТЕНСИФИКАТОРОВ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ КОНТАКТНОГО ТИПА И ОЦЕНКА ИХ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ МИКРОЭЛЕКТРОННЫХ УЗЛОВ
Микроэлектронная аппаратура характеризуется высокими удельными тепловыми рассеиваниями отдельных узлов. Поэтому для ее термостабилизации посредством ТЭИТ требуется разработка специальных устройств охлаждения и их математических моделей. В главе описаны разработанные новые варианты устройств ТЭИТ контактного типа, приведены их основные тепловые схемы и математические модели. Приведено описание лабораторного стенда для проведения сравнительного анализа естественного и принудительного (термоэлектрического) охлаждения ГИФУ, методика и результаты расчетного эксперимента.
2.1 Полупроводниковые устройства для интенсификации теплопередачи и термостабилизации замкнутых объемов в микроэлектронных устройствах
В работах [19,57,60,94,97] приведены основные варианты ГИФУ. Для таких узлов в лаборатории термоэлектричества Дагестанского государственного технического университета разработаны устройства ТЭИТ, которые содержат микроплату с теплорассеивающими компонентами, припаянную днищем к корпусу [1,2]. В расположенных на микроплате навесных компонентах создается необходимый тепловой режим, контролируемый размещенным в полости корпуса ГИФУ датчиком температуры, соединенным со входом терморегулятора, чей выход связан с термоэлектрическим модулем. Конструкция устройства показана на рис.
2.1.1. Тепловая энергия от элементов 5 рассеивается на микроплате