Компьютер с кипящим охлаждением представлен на семинаре в ИПС РАН

Я еще проще. И всегда думал, что прогрев жидкости по всей толще начинается задолго до кипения за счет конвекции. И поэтому сверху слои горячее, чем внизу. Если незадачливый лаборант не направил пламя горелки на верх тонкой пробирки, конечно. И пузырьки пара (образующиеся в точке нагрева) перемещаются снизу вверх из менее нагретых слоев жидкости в более нагретые. Но и это не все. Мне казалось, что давление в верхних слоях жидкости меньше, чем в нижних (что-то помню из школы про ро-же-аш). И это тоже способствует не схлопыванию, а расширению.

Пузырьки не должны быть солидных размеров (профессор там говорит про пленочное кипение). И про это коллеги озабочены, конечно.

Да, печатные платы многослойные. Но, настоящая беда не в самой слоистости, а в «совместимости материалов» с жидкостью.

Платы, провода (их изоляция), сами элементы (не только чипы, но и рассыпуха) — каких материалов там только нет. И мы огребли много проблем, пока добились совместимости в предыдущей разработке: в 2010..2012 (когда делали НИОКР по иммерсионному охлаждению) именно на это ушло 1.5 года работы в тесном контакте с химиками (разработка своей жидкости).

А про кавитацию… не, как-то не озабочены. Поговорю с ребятами. Может что-то упускаем? Спасибо!

Колбы взрываются от резкого вскипания перегретой жидкости, а не от кавитации. И кипелки призваны не допустить перегрева, на них запускается образование пузырьков.
А ещё: когда не очень термостойкое стекло, и слишком нагрето в сухом месте — лопается от слишком больших брызг.

При кипении пузырь пара образуется за счёт более высокого давления, чем окружающая вода. При уменьшении температуры внутри пузыря давление так же постепенно уменьшается. Процесс обмена энергией далеко не мгновенный, т.к. происходит со скоростью молекул пара/воды. А скорость схлопывания будет соответственно зависеть от этого обмена — упадёт температура, значит упадёт давление, и соответственно уменьшится пузырь. Это даже глазом видно — пузыри уменьшаются со скоростью порядка мм или см в сек.

При кавитации совсем другие энергии, где можно сравнить пузырь с вакуумом или областью сильно пониженного давления. Соответственно и движение жидкости при схлопывании будет стремиться к температурной скорости движения молекул(если не рассматривать различные подобные состояния кавитации). На сколько помню, ~650м/с для воды, но на деле выйдет несколько меньше, может на порядок.

Ну, да. Я написал на текст Firz

сейчас для иммерсионного охлаждения более специализированные 3M Novec 7000/7100/7200 существуют

При [чистом] иммерсионном охлаждении электроника просто опускается в сосуд с диэлектрической жидкостью, которая не кипит. В сосуде есть две трубы: одна на выход нагретой жидкости (с верхнего слоя), вторая на вход остывшей жидкости (в нижнюю часть сосуда), далее [в самом простом случае] внешний контур в котором радиатор и управляемая помпа, которая обеспечивает циркуляцию. Обычное дело такое: остывшая жидкость около 55°C, нагретая жидкость около 65°C, электроника около 75°C. Если радиатор на улице, то [про достаточной площади радиоатора] нагретая жидкость остынет до 55°C, чтобы вернуться в сосуд. В этой системе есть такие физические процессы [все упрощенно]: передача тепла от электроники в жидкость (пропорционален Δt, определяется коэффициентом теплопередачи, который зависит и от жидкости, и много чего), конвекция (теплая жидкость всплывает, а там как раз труба на выход), унос нагретой жидкости на улицу (тут важен коэффициент теплоемкости), наконец передача тепла от жидкости радиатору (а там и в наружный воздух).

При этом, при [чистом] иммерсионном охлаждении жидкость не кипит.

При охлаждении кипением жидкость кипит на электронике. Пузырьки пара всплывают наверх. Лопаются. Сосуд надо запечатать герметично. Внизу жидкость — вверху пар (как скороварка). В слое пара расположен змеевик через который гоним холодную воду. На нем пар остывает, конденсируется и остывшая жидкость падает обратно в емкость дождем. А внешний контур делается не на этой волшебной (диэлектрик, не высокая температура кипения) и поэтому не копеечной жидкости, а на той самой воде в конденсаторе. Если на улице мороз, то воду в конденсаторе стоит заменить на недорогой антифриз, но в целом [в простейших случаях] все вот так.

Видно, что по реализации [чисто] иммерсионное охлаждение гораздо проще кипящего. При этом, оно достаточно эффективно (реальное среднегодовое PUE в Москве 103.7%). Но, для кипящего есть своя целевая ниша. Вот немного про это:

www.facebook.com/sergei.abramov.96/posts/10223837443860394

На различные конструкции (а там бывают вариации) оформлены патенты. А вот состав нашей жидкости — коммерческая тайна. Что здесь не так? — Виноват, не понял.

В любую нашу конструкцию можно залить как нашу, так и чужую жидкость (я знаю 4 аналога). Будет работать. Наша жидкость несколько лучше.

Сделать точно такую же конструкцию, как наша — будет нарушение прав.

Ядовитой? Насколько я помню тогда не было специализированных жидкостей для иммерсионки, поэтому взяли то что было. А наиболее подходящей оказалась жидкость использовавшаяся во время хирургических операций, ЕМНИП, на сердце.

термосифон работает всегда только в одном направлении- против действия гравитации, у него для возвращения конденсированного теплоносителя в зону испарения гравитация используется. Развитие (!) термосифона- это тепловая трубка, у нее возврат жидкого теплоносителя осуществляется капиллярными силами в пористом внутреннем покрытии (а еще раньше вместо покрытия фитиль обычный использовать пытались). А здесь если и есть какая-то фишка, так это центнер фторкетона, который очень удачно кипит при порядка полста Цельсиев, и потому его можно использовать при нормальном давлении без особых извратов с жесткой герметизацией. Но на «изобретение века» никак не тянет.