ผลกระทบของการเกิดตะกรันในระบบระบายความร้อนของหน่วยประมวลผลกลาง ที่ใช้ของไหลนาโนชนิดไทเทเนียมไดออกไซด์ที่กระจายตัวในน้ำ

Main Article Content

ขวัญชัย หนาแน่น
ชยุต พลอยจิรภาส
ดวงฤดี ชูตระกูล

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ได้ศึกษาผลกระทบของการเกิดตะกรันในระบบระบายความร้อน CPU โดยได้แบ่งออกเป็นสองส่วนหลักเพื่อพัฒนาประสิทธิภาพระบบระบายความร้อนของหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) ในส่วนแรก ได้ศึกษาความเข้มข้นที่เหมาะสมของของไหลนาโน TiO2/น้ำ (0.02 Vol.%, 0.05 Vol.%, 0.1 Vol.%, และ 0.15 Vol.%) ในการลดอุณหภูมิของ CPU เมื่อเปรียบเทียบกับน้ำธรรมดาและระบบระบายความร้อนแบบดั้งเดิม (Heat Sink) ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าความเข้มข้นของอนุภาคนาโน TiO2 เท่ากับ 0.05 Vol.% ให้ประสิทธิภาพสูงสุด โดยลดอุณหภูมิ CPU ได้เฉลี่ย 0.9 °C เมื่อเทียบกับน้ำธรรมดา และมากถึง 15.9 °C เมื่อเทียบระบบระบายความร้อนแบบดั้งเดิม ในส่วนที่สอง ความเข้มข้นของอนุภาคนาโน TiO2 เท่ากับ 0.05 Vol.% ถูกนำไปทดสอบในการใช้งานระยะยาวเป็นเวลา 12 เดือน เพื่อประเมินผลกระทบจากการเกิดตะกรันในระบบ ผลการทดลองพบว่าระบบระบายความร้อนยังคงมีประสิทธิภาพดีในช่วง 5 เดือนแรก แต่เริ่มลดลงในระยะถัดมาและทำให้อุณหภูมิของ CPU เพิ่มขึ้นเฉลี่ย 1.1 °C เนื่องจากตะกรันทำหน้าที่เป็นฉนวนความร้อน การศึกษานี้ชี้ให้เห็นว่าการใช้ของไหลนาโน TiO2/น้ำ ที่ความเข้มข้น 0.05 Vol.% สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการระบายความร้อนได้ดี โดยควรเปลี่ยนของไหลทุก 5 เดือน

Article Details

ประเภทบทความ
บทความวิจัย

เอกสารอ้างอิง

คมกฤษณ์ ชัยโย. (2024) การจำลองเชิงตัวเลขของการถ่ายเทความร้อนและการไหลด้วยการพุ่งชนของของไหลนาโนบนแหล่งกำเนิดความร้อนที่มีครีบระบายความร้อน. วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยมหาสารคาม, 43 (2). 141- 151.

สหัสวัต แซวรัมย์. (2021). การทำนายสมบัติของของไหลไฮบริดนาโนโดยใช้โครงข่ายประสาทเทียมและการประยุกต์ในการถ่ายโอนความร้อน. Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 5293.

Abbasian Arani, A. A., & Amani, J. (2013). Experimental investigation of diameter effect on heat transfer and pressure drop of TiO2/water nanofluid. Experimental Thermal and Fluid Science, 44, 520–533. https://doi.org/10.1016/j.expthermflusci.2012.08.012

Ali, A. R. I., & Salam, B. (2020). A review on nanofluid: Preparation, stability, thermophysical properties, heat transfer characteristics and application. SN Applied Sciences, 2, Article 1636. https://doi.org/10.1007/s42452-020-03427-1

Duangthongsuk, W., & Wongwises, S. (2009). Heat transfer enhancement and pressure drop characteristics of TiO2–water nanofluid in a double tube counter flow heat exchanger. International Journal of Heat and Mass Transfer, 52(7-8), 2059–2067. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2008.10.023

Einstein, A. (1911). Berichtigung zu meiner Arbeit: “Eine neue Bestimmung der Moleküldimensionen”. Annalen der Physik, 339(3), 591–592. https://doi.org/10.1002/andp.19113390313

Khedkar, R. S., Sonawane, S. S., & Wasewar, K. L. (2014). Heat transfer study on concentric tube heat exchanger using TiO2–water based nanofluid. International Communications in Heat and Mass Transfer, 57, 163–169. https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2014.08.002

Liu, Q., Lv, C., Wen, M., & Wang, Y. (2025). Numerical investigation on the nanofluid heat transfer enhancement in ground heat exchanger. Renewable Energy, 244, Article 123164. https://doi.org/10.1016/j.renene.2024.123164

Ma, H. B., Wilson, C., Borgmeyer, B., Park, K., Yu, Q., Choi, S. U. S., & Tirumala, M. (2006). Effect of nanofluid on the heat transport capability in an oscillating heat pipe. Applied Physics Letters, 88(14), Article 143116. https://doi.org/10.1063/1.2192971

Maxwell, J. C. (1954). A treatise on electricity and magnetism. Dover. (Original work published 1873)

Naphon, P., & Wongwises, S. (2010). Investigation on the jet liquid impingement heat transfer for the central processing unit of personal computers. International Communications in Heat and Mass Transfer, 37(7), 822–826. https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2010.05.004