Засоби забезпечення теплових режимів на основі теплових труб для пристроїв обчислювальної техніки та керування

З метою зниження тривалості випробувань холодопроникнутості теплоізоляційної камери з двома рівнями температур розроблена нова методика, яка дозволила скоротити матеріальні та енергетичні витрати на проведення випробувань теплових характеристик СЗТР з розчинним газом.

У четвертому розділі наведено результати наукового обгрунтування нових схемно-конструктивних рішень ЗЗТР на основі двофазних технологій для перспективних пристроїв електронно-обчислювальної техніки і комп'ютерного управліния з підвищеною густиною теплового потоку, таких, як НТМД та МП.

Вперше розроблено принцип побудови безвентиляторної СЗТР перспективних накопичувачів інформації на основі двофазних технологій, який полягає у виведенні теплоти з НТМД за допомогою ЗВКЦ на радіатор, що встановлений ззовні корпуса комп'ютера. Для зниження температури запропоновано за допомогою мініатюрних ТТ П- або Г-подібної форми відвести теплоту від найбільш нагрітих ділянок до більш холодних областей НТМД або на зовнішній радіатор.

За допомогою фізичного моделювання безвентиляторної СЗТР (рис. 18) показано, що мінімальний термічний опір мідної П-подібної МТТ з етиловим спиртом в якості теплоносія становив 0,04...0,05 єС/Вт при характерних для НТМД теплових потоках 15...20 Вт (рис. 19) та підтверджено, що при температурі навколишнього середовища 26^єС СЗТР на основі цієї МТТ та радіатора з розмірами 149х42х40 мм при природній конвекції забезпечує температуру найбільш нагрітих зон не більше +60 ^єС при тепловій потужності 15 Вт, а температуру не більше 50 ^єС - при 10 Вт (рис. 20) і дозволяє знизити акустичні шуми, енергоспоживання, забезпечити герметичність та підвищення надійності роботи НТМД.

Підвищення ефективності охолодження потужних МП перспективної електронно-обчислювальної техніки досягнуто двома методами: при повітряному охолодженні - за рахунок використання двохфазних технологій в конструкції тепловідводів; при водяному - за рахунок інтенсифікації теплообміну в водяному теплообміннику. Конструктивно це реалізовано в нових видах радіаторів та щілинних теплообмінників, ефективність яких обґрунтовано експериментально.

В результаті експериментального дослідження температурного поля традиційного тепловідводу з повітряним охолодженням - кулера, який являв собою алюмінієвий радіатор з 60 суцільними ребрами розмірами 70х8х1 мм та вентилятор (витрата повітря 0,011 м³/с), показано, що при максимальному значенні теплового потоку (100,3 Вт), що підводився до основи, максимальне значення перепаду температури по довжині ребер становило 35 єС, що приводить до зниження їх теплорозсіювальної здатності та обмеження ефективності охолодження МП.

Запропонований новий метод підвищення ефективності кулерів полягає у використанні в його конструкції мініатюрних ТТ, які з'єднують основу радіатора з найбільш віддаленими кінцями ребер, що дозволяє підвищити їх температуру до рівня температури основи. Запропоноване рішення щодо підвищення ефективністі охолодження МП дозволяє при забезпеченні однакової його температури зменшити габаритні розміри кулера або, при однакових з ним габаритних розмірах зменшити температуру мікропроцесора та підвищити надійність його роботи.

Другим напрямком підвищення ефективності радіаторів для МП є використання в якості ребер мініатюрних ТТ. В першому варіанті радіатора в якості ребер застосовувалися десять мідних МТТ діаметром 4 мм (теплоносій - етиловий спирт), а в другому - сім МТТ діаметром 6 мм (теплоносій -дистильована вода). В обох радіаторах основа виконана з міді й мала розміри 49х49х3 мм. Ребра МТТ припаювались до основи, КС - металоволокниста: товщина 0,5 мм, пористість 90%, матеріал волокон - мідь. Площа зони випаровування в МТТ діаметром 4 мм становила 13,2·10^-4 м², в МТТ діаметром 6 мм - 18,6·10^-4 м², площа зон конденсациії - 147·10^-4 м² та 141·10^-4 м² відповідно. Масса радіаторів - 0,15 кг и 0,19 кг. Як джерело теплоти (тепловий імітатор МП) використовувався омічний нагрівач, площа контактної поверхні якого складала 1,1·10^-4 м².

Як показали результати експериментального дослідження, застосування МТТ в якості ребер радіатора дає можливість знизити його термічний опір і массу. Термічний опір R радіаторів з МТТ знижується з підвищенням теплового потоку, що передається, (рис. 21). В області відносно невеликих теплових потоків (до 50 Вт) радіатор з МТТ діаметром 4 мм є більш ефективним, ніж радіатор з МТТ діаметром 6 мм. При більш високих теплових навантаженнях (90 Вт) термічний опір радіатора з МТТ діаметром 6 мм знижується до 0,3 ^єС/Вт и стає практично таким же, як з МТТ діаметром 4 мм.

Для порівняння теплопередавальних характеристик розроблених радіаторів між собою та з ефективними сітчасто-дротовими радіаторами використовувалась оцінка ефективності теплообмінних поверхонь за допомогою питомого масового показника q_m=Q/m(t_осн - t_нс), де Q - тепловий потік, що передається, Вт; m - маса оребренной теплообмінної поверхні, кг; t_осн, t_нс - температури основи радіатора та навколишнього середовища, ^єС відповідно. Як видно з рис. 22, питомі масові показники q_m радіатора з МТТ діаметром 4 мм приблизно в 1,5 разів вище, ніж з МТТ діаметром 6 мм, оскільки при приблизно однаковій тепловій ефективності обох радіаторів радіатор з МТТ діаметром 6 мм приблизно в 1,3 рази важче, ніж з МТТ діаметром 4 мм. Збільшення швидкості обдуву підвищує показник q_m.

Як показали результати експериментальних досліджень, радіатори з МТТ діаметром 4 і 6 мм дозволяють збільшити теплові навантаження, що підводяться від теплового імітатора МП при одночасному зниженні температурного рівня поверхні нагріву. Причому, в робочому температурному діапазоні від 20 до 80 єС для ціх цілей найбільш ефективним є застосування МТТ діаметром 4 мм, заповнених етиловим спиртом.

Подальше збільшення теплопередавальних характеристик радіаторів на основі МТТ можливо шляхом зниження загального термічного опору за рахунок підвищення інтенсивності теплообміну з поверхні зон конденсації МТТ. З цією метою запропоновано оснащення зон конденсації МТТ високоефективними малорозмірними тепловіддаючими поверхнями. Розроблено конструкцію дротяного радіатору з дротом субміліметрового діаметру (0,12 мм) та досліджено її ефективність. Показано, що коефіцієнт тепловіддачі у запропонованого радіатора на 27 та 24 % більше, ніж у традіційного радіатора типу крильчатки однакової площі при природній та вимушеній конвекції повітря відповідно. Комбінація каркасу радіатора з двох МТТ й оребрення з дроту субміліметрового діаметру дозволила при потужності імітатора тепловиділяючого елемента 49,2 Вт знизити середнє значення температури в зоні нагріву ТТ на 33 та 31%. На основі таких радіаторів можна створювати високоефективні СЗТР високопродуктивних МП ОТіК.

Підвищення ефективності водяного охолодження потужних МП досягнуто шляхом створення теплообмінників нової конструкції на основі щілинних каналів (рис. 23), що мають унікальні теплові характеристики (рис. 24). Зокрема, інтенсивність теплообміну в щілинних каналах при ламінарному режимі течії води досягає значень коефіцієнту тепловіддачі при кипінні у великому об'ємі. Визначено найбільш раціональну висоту щілинних каналів, яка складає 0,2...0,3 мм.

Експериментально підтверджено високу ефективність розроблених теплообмінників в порівнянні з відомим водяним теплообмінником з шипами авторів Пархоменко Г. О. та ін. Показано (рис. 25), що при одній і тій же заданій температурі теплового імітатора МП +60 єС запропонований двоканальний теплообмінник з щілинними каналами висотою 0,3 мм кожний дозволяє в розімкненій СЗТР збі- льшити теплову потужність, що відводиться, в 5,5 разів (з 58 до 317 Вт) при одночасному зниженні витрати охолоджуючої води в 15,1 раз (з 42 до 2,8 г/с). В замкненій СЗТР фірми „Titan” (модель TWC-A05) теплові характеристики розробленого двоканального теплообмінника (рис. 25, лінія 1) значно перевершують характеристики штатного водяного теплообмінника „Titan” (лінія 2) та теплообмінників з ребрами у вигляді шипів (лінія 3), з поздовжніми каналами (лінія 4) та з порожниною без ребер всередині теплообмінника (лінія 5) авторів Пархоменко Г.О. та ін. Доведено, що розроблена конструкція алюмінієвого двоканального теплообмінника з висотою кожного каналу 0,3 мм дозволяє при однаковій температурі (+60 єС) теплового імітатора МП та при однакових інших умовах відвести від нього тепловий потік 172 Вт, що на 60 Вт більше, ніж відводить штатний мідний теплообмінник „Titan”, та на 107…152 Вт (або у 2,6…8,6 разів) більше, чим відводять вищезазначені водяні теплообмінники (65 Вт; 40 Вт; 20 Вт відповідно).

У п'ятому розділі наведено наукове обґрунтування нової концепції побудови середньотемпературної комбінованої СЗТР для системи керування засобів ІЧ-техніки мобільного призначення на основі КТТ та ТЕО.

Складність проблеми охолодження ФЧЕ ІЧ-техніки середньотемпературного діапазону полягає в тому, що необхідно підтримувати їх робочу температуру на рівні не вище 213 К и при цьому забезпечувати відведення теплоти до високотемпературного (400 К) навколишнього середовища, яка значно перевищує припустиму температуру роботи ФЧЕ. Запропонована концепція побудови комбінованої СЗТР ФЧЕ на основі КТТ та ТЕО полягає в наступному (рис. 26): необхідна температура МФП забезпечується каскадним ТЕО (КТЕО); теплота, що виділяється його гарячими спаями, передається по безконтактній схемі до випарника КТТ ; за допомогою КТТ вона передається у зону тепловідводу в навколишнє середовище; для підвищення ефективності роботи КТТ використовуються додаткові ТЕО, що виконують функцію “теплового насосу”: ТЕО-1 на випарнику охолоджує радіатор конвективного контуру і стабілізує роботу КТТ; ТЕО-2 на конденсаторі КТТ охолоджує його і підвищує температурний потенціал скидної теплоти до рівня, який перевищує температуру навколишнього середовища 400 К.

Розроблені алгоритми розрахунків комбінованої СЗТР та отримані результати розрахунків (рис. 27) підтвердили можливість створення працездатної системи по зазначеній концепції. Для фізичного моделювання комбінованої СЗТР було розроблено та виготовлено три експериментальні зразки КТТ з капілярним насосом з оксидної високопористої кераміки на основі дрібнодисперсного порошку оксиду алюмінію з загальною пористістю 68%, відкритою пористістю 60%, середнім діаметром пор d_пср=2 мкм, проникністю П=0,8·10^-12 м²: один - з корпусом з алюмінієвого сплаву АД 31 та аміаком в якості теплоносія (АПКТТ2М) та два зразки - з корпусом з неіржавеючої сталі 10Н12Х1Т: НКТТ1М с аміаком і НКТТ2М с ацетоном. Основним завданням досліджень було визначення максимальної теплопередавальної здатності (Q_max), мінімальної теплової потужності запуску (Q_min), термічного опору й закономірностей формування температурного поля експериментальних зразків КТТ при різному їхньому розташуванні в полі сили гравітації. Дослідження проводилися як у стаціонарних, так й у динамічних режимах. У динамічних режимах досліджувалися запуск КТТ при перевищенні випарника над конденсатором h=125 мм та t_охл = 20 єС (рис. 28), зміна характеристик КТТ при зміні її орієнтації в полі сили гравітації, перехід на різні рівні теплового навантаження.

Проведені експериментальні дослідження показали, що: - зразок КТТ АПКТТ2М не задовольняє пред'явленим вимогам у частині працездатності при змінах орієнтації, що обумовлено високими теплоперетоками від зони випаровування до компенсаційної порожнини випарника КТТ по алюмінієвому корпусу, наслідком чого є блокування циркуляції теплоносія й ріст рушійного температурного напору; - зразки КТТ НКТТ1М и НКТТ2М працездатні при довільній орієнтації; - зразок КТТ НКТТ2М з ацетоном має істотний термічний опір (R_тт 1 єС/Вт) і значну робочу температуру випарника (Т_вип 70°С), внаслідок чого можливість її використання в комбінованій СЗТР ІЧ-техніки вкрай обмежена; - зразок КТТ НКТТ1М з корпусом із неіржавіючої сталі та з аміаком в якості теплоносія відповідає пред'явленим вимогам (R_тт=0,05...0,11 єС/Вт, Т_вип=10...70 єС), повний термічний опір і рушійний температурний напір аміачної КТТ у дослідженому діапазоні переданого теплового потоку (рис. 29) значно нижче, ніж в ацетонової КТТ, що дозволяє використовувати її в комбінованій СЗТР перспективних малогабаритних виробів ІЧ -техніки.

Запропоновано метод зниження повного термічного опору шляхом виконання в корпусі випарника КТТ теплового затвору, який перешкоджає перетіканню теплоти із зони нагрівання в компенсаційну порожнину. Основна відмінність такого рішення від відомих полягає в тому, що тепловий затвор створюється за допомогою вставки з матеріалу, коефіцієнт теплопровідності якого нижче, ніж у матеріала корпусу, що забезпечує збільшення перепаду температури між компенсаційною порожниною й корпусом зони випаровування, за рахунок чого досягається підвищення переданого теплового потоку.

В результаті випробувань в КП ЦКБ “Арсенал” КТЕО, призначених для охолодження ФЧЕ герметичного МФП, та відповідних розрахунків була підтвержена працездатність "холодної" частини комбінованої СЗТР (КТЕО+ теплообмінний контур координатора ТОКК) і її відповідність технічних вимогам.

Результати експериментальних досліджень "гарячої" частини СЗТР показали, що: - розроблені алгоритми розрахунку комбінованої СЗТР та його складових частин є працездатними й прийнятними; - термічний опір комбінованої СЗТР істотно залежить від середньої температури по контуру КТТ: з її зростанням він зменшується, при Т_ктт 50°С (оптимальний режим роботи КТТ у розробленій СЗТР) R_тт = 0,05...0,11 єС /Вт; - зміна орієнтації виробу із комбінованой СЗТР в просторі від найбільш сприятливого положення до найменш сприятливого обумовлює збільшення температури випарника (теплоприймача МФП) ~ на 10°С при збільшенні величини температурного напору по контуру КТТ з 2 до 10°С; - холодопродуктивність "гарячої" частини комбінованої СЗТР складає від 3 до 10 Вт, залежно від струму живлення ТЕО (рис. 30), де I₁ - струм ТЕО-1, I₂ - струм ТЕО-2; - вплив вібрацій на теплопередавальну здатність КТТ є незначним: у діапазоні частот 10...100 Гц при прискоренні 4,5g спостерігається збільшення термічного опору на 5%, при більших частотах (до 10 кГц) - зміни термічного опору не відзначено (рис. 31, режим живлення ТЕО: I₁= 3А, I₂ = 1А).

Таким чином, реалізація запропонованої концепції побудови СЗТР на основі КТТ та двохрівневої термоелектричної системи дозволила створити перспективну автономну комбіновану СЗТР мініатюрного фотоприймача, де уперше для систем такого призначення використана комбінація КТТ та ТЕО, яка змогла подолати існуючий перепад температур між тепловіддаючою пластиною КТЕО та навколишнім середовищем та підтримувати температуру фоточутливих елементів МФП на рівні не вище 213 К і відводити зайву теплоту в високотемпературне (до 400 К) навколишнє середовище.

У шостому розділі наведено результати наукового обґрунтування нових СЗТР на основі двофазних технологій для перспективних мікролазерних пристроїв інформаційних систем з використанням ТТ та ТЕО.

На основі аналізу структури теплових потоків і температурного режиму лазерного кристала та особливостей теплових процесів в мікролазерних пристроях показано, що для забезпечення заданого теплового режиму лазерного кристала й зниження загального термічного опору перспективним є використання в якості теплопроводів МТТ. Розглянуто еквівалентні теплоелектричні схеми мікролазе-рних пристроїв та проведено моделювання теплових процесів в лазерному діоді (ЛД) і лазерному модулі (ЛМ). Теплофізичне моделювання температурного поля в напівпровідникомому кристалі ЛД з розмірами 500х300х200 мкм та числове рішення рівняння Лапласа за допомогою програмного продукту “Тепло-90” дозволили оцінити величини температурних перепадів в діапазоні параметрів: потужність 0,2 Вт, густина теплового потоку в зоні тепловиділення до 1330 кВт/м². Показано, що максимальна температура кристалу може досягати значення 177,8 єС. Запропоновано нові рішення СЗТР ЛМ, що основані на застосуванні малорозмірних теплообмінних поверхонь, МТТ та комбінації ТЕО і МТТ, які дозволяють в першому варіанті знизити рівень температурі ЛД потужністю 0,2 Вт на 30...40 єС, в другому - організувати ефективне відведення теплоти від потужних ЛМ, наприклад, від оптичних передавальних модулів, в третьому - забезпечити відведення теплоти від групи ЛМ та їх термостабілізацію. Оцінка ефективності комбінованої СЗТР на основі МТТ та ТЕО показала, що вона дозволяє забезпечити нормальний тепловий режим кожного з групи ЛМ з тепловою потужністю до 0,3 Вт. Запропоновані рішення можуть бути покладені в основу розробки СЗТР окремих ЛД, лазерних модулів та більш складних мікролазерних пристроїв перспективних інформаційних систем та засобів керування на їх основі.

Розроблено новий спосіб охолодження й термостабілізації лазерних модулів з використанням ЗВКЦ. На рис. 32 наведено схеми передачі теплоти на ділянці від напівпровідникових кристалів до холодної пластини ТЕО шляхом ЗВКЦ в паровій камері, виконаної у вигляді ТТ, на зовнішній поверхні якої розміщено напівпровідникові кристали, наприклад, потужної лінійки або матриці ЛД (рис. 32, а), та у вигляді ТС, усередині якого розміщено кристали, наприклад, силового модуля й рідкий діелектричний теплоносій. Завдяки низькому термічному опору на найбільш теплонавантаженій ділянці теплопередавального тракту (між напівпровідниковими кристалами ЛД й холодною пластиною ТЕО), та малій инерційністі процесів теплопередачі зменшується час виходу пристрою на робочий режим та встановлення заданого рівня температури насиченої пари й температури кристалів ЛД (рис. 32, а) або кристалів силових модулів (рис. 32, б) та стабілізація її в заданих межах незалежно від типу дестабілізуючих факторів: зовнішніх чи внутрішніх.

Для забезпечення нормальних теплових режимів потужної елементної бази з підвищеною густиною теплового потоку перспективним є побудова СЗТР на основі великоформатних ТЕО, теплові пластини яких працюють за ЗВКЦ (рис. 33). Завдяки цьому досягається зниження термічного опору й перепаду температури в зоні нагрівання, що дозволяє підвищити холодопродуктивність ТЕО. Крім того, реалізація ЗВКЦ в пластинах ТЕО забезпечує більш широкі можливості вибору конструктивних рішень, зокрема, збільшення розмірів (довжини й ширини) пластин без збільшення градієнта температури уздовж них, встановлення одного або кількох охолоджуваних електронних компонентів як у центрі поверхні холодної пластини, так й у будь-якому іншому місці на її поверхні, виконувати гарячу пластину й радіатор на ній значно більших розмірів, чим у відомих ТЕО, що розширює можливості використання такого ТЕО в комбінованих СЗТР.

Модифіковано метод розрахунку навантажувальних характеристик КТЕО фіксованої оптимальної конструкції. Використовуючи отримані для різних значень температури гарячої пластини T_h навантажувальні характеристики, можна оцінити зміну температури охолодження фотоприймача при зміні його теплової потужності або струму живлення ТЕО й визначити споживану в кожному випадку електричну потужність, необхідну для охолодження. Розроблена методика носить універсальний характер, а отримані за її допомогою результати можуть бути застосовані при проектуванні ТЕО як для комбінованих СЗТР мікролазерних пристроїв та виробів ІК-техніки, так й іншої електронної апаратури.

Запропоновано чисельний метод розрахунку розподілу температури в міжкаскадних теплопереходах й у гілках термоелементів багатокаскадного ТЕО, який дозволяє дослідити розподіл температур у міжкаскадних теплопереходах різної товщини, виконаних з різних матеріалів, кількісно оцінити перепад температури на теплопереходах і його вплив на температуру охолодження (рис. 34). Показано (рис. 34, а), що при типовій товщині керамічних пластин 1...2 мм перепади температури на теплопереходах з оксиду берилію й нітриду алюмінію не перевищують 1 К, а на кераміці ВК96 досягають 2 К. Ці значення можуть бути рекомендовані в якості вихідних даних для обліку втрат при проектуванні нових КТЕО.

Глибина охолодження істотно залежить від теплопровідності матеріалу теплопереходів (рис. 34, б): заміна кераміки з оксиду берилію на нітрид алюмінію підвищує температуру охолодження КТЕО (189 К) приблизно на 1 К, а застосування кераміки з оксиду алюмінію (кераміки ВК96) - на 7 К. В силу того, що з ростом висоти теплопереходів поздовжній градієнт зростає, а поперечний падає, існує оптимальна висота, при якій повний перепад температури, що забезпечує КТЕО даної конструкції, досягає максимального значення, а розрахункова температура охолодження - мінімального значення (рис. 34, б). Оптимальне значення висоти теплопереходів складає приблизно 2 мм. Результати показують, що у випадку теплопереходів з матеріалів з високой теплопровідністю (оксид берилію, нітрид алюмінію) зміна висоти в інтервалі 0,5...3,0 мм не приводить до помітного зменшення повного перепаду температури КТЕО. Для пластин з оксиду алюмінію цей інтервал звужується до 1,0...2,5 мм.

Проведений кількісний аналіз впливу теплопереходів на температуру охолодження може бути використаний при розробці нових конструкцій КТЕО для комбінованих СЗТР на основі ТТ пристроїв ОТіК.

У сьомому розділі наведено обґрунтування розроблених нових технологічних рішень з виготовлення запропонованих конструкцій ТТ для пристроїв ОТіК.

Розроблено оригінальну технологію виготовлення плоскої оребреної ТТ для СЗТР багатоканальних джерел вторинного електроживлення (див. рис. 4) обчислювального комплексу, що дозволило зкомпонувати їх в стандартних касетах з обмеженими габаритними розмірами. Матеріал корпуса й КС - мідь, теплоносій - дистильована вода. МВКС (товщина - 0,5 мм, пористість - 85%) спечена з волокон довжиною 3 мм, діаметром 50 мкм в єдиному технологічному циклі у вакуумній печі при температурі, близькій до температури плавлення міді. Запропоновано нові технології оребрення стінок (спіканням ребер з корпусом ТТ) та монтажу ІМС на поверхні ТТ за допомогою елементів спеціальної конструкції. Термічний опір 26 виготовлених за розробленою технологією ТТ не перевищив розрахункового значення 0,2 єС/Вт, що дозволило забезпечити заданий тепловий режим ІМС блоків електроживлення.

Для виготовлення ТТ з металоволокнистою КС розроблено спосіб та пристрій для одержання насипки металоволокнистої КС в дрібносерійному виробництві, що дозволило одержати високу повторюваність структурних і геометричних характеристик КС та підвищити її якість, значно знизивши час виготовлення КС.

З метою розширення типу теплоносіїв, сумісних з КС ТТ, розроблена технологія одержання высокопористого матеріалу для капілярного насосу КТТ на основі ультрадисперсних порошків оксиду алюмінію. Створено матеріали для КС з пористістю 70...80 % і середнім діаметром пор у межах 0,7...2,2 мкм, що мають високі показники по межі міцності при вигині (близько 20 МПа), а також належну змочуваність теплоносіями (вода, ацетон, аміак, фреони, спирти), що розширює вибір типу теплоносія для КТТ СЗТР пристроїв ОТіК.

Розроблено новий, більш досконалий, спосіб визначення характеристик проникності КС ТТ за допомогою лазерного доплеровського вимірювача швидкості газового потоку із дрібними часточками, що подається крізь пори структури.

Для забезпечення високопродуктивної заправки ТТ теплоносієм розроблено новий пристрій, який, на відміну від існуючих, дозволяє заповнювати теплоносієм одразу пакет з декількох десятків ТТ й підвищити точність дозування теплоносія і продуктивність при їх серійному виробництві.

Для забезпечення виготовлення титанових ТТ для СЗТР авіаційного або ракетно-космічного призначення вирішено складну проблему надійної герметизації ТТ з титану або інших матеріалів, що мають низьку пластичність. Вперше запропоновано та експериментально обгрунтовано новий принцип побудови герметизуючого вузла ТТ, який плягає в створенні заправної трубки з біметалевого матеріалу, один з яких є основним (слабкопластичним) матеріалом ТТ (наприклад, титан), а другий - з високою пластичністю (наприклад, мідь). Це дозволило, на відміну від відомих герметизуючих вузлів, забезпечити надійну вакуумнощільну герметизацію титанових ТТ в області мідної частини трубки шляхом холодного зварювання за рахунох тиску та дифузії. Розроблений спосіб може бути використаний при виготовленні не лише ТТ, а й інших теплопередавальних пристроїв.

Для одержання біметалевих заготівель мідь-титан для заправних трубок та корпусів ТТ досліджено можливість застосування двох методів зварювання титана з міддю: зварювання в твердій фазі без проміжних прошарків та зварювання тиском з нагрівом у вакуумі з використанням проміжних прошарків. Експериментально встановлено оптимальні технологічні режими одержання мідно-титанових зварних швів: температура 700 єС, час не більше 10 хвилин, тиск, який забезпечує ступінь пластичної деформації на рівні 70...80 %. Одержані при цих режимах зварні шви мають тривалий ресурс роботи при температурах до 500 єС. Для підвищення надійності роботи теплопередавальних пристроїв в аварійних ситуаціях, пов'язаних з непередбачуваним підвищенням температури понад +500 єС, рекомендується використовувати метод ударного зварювання титану з міддю у вакуумі з використанням проміжного прошарку з ванадію або ніобію. До нагрітих до температури 1000 єС заготовок прикладається імпульс сили (удар) зі швидкістю 30 м/с, під впливом якого й відбувається зварювання. Товщина ванадієвого прошарку до удару - 0,2 мм, після зварювання - від 0,05 до 0,02 мм, що відповідає ступеню її деформації 75...90%. Експериментально підтверджено, що зазначений метод забезпечує одержання з'єднання титана з міддю, придатного до роботи при температурі до +900 єС.

Запропоновано новий спосіб одержання КС на внутрішній поверхні мідного корпуса МТТ у вигляді мережі мікротріщин шляхом формування на ній окисного капілярно-пористого шару й наступного його відновлення до основного металу, що дозволяє одержати пористість КС на рівні від 50 до 60 %. Встановлено залежність для обчислення товщини h окисного шару на внутрішній поверхні мідних оболонок МТТ залежно від режимних і геометричних параметрів: h=1,27·10^-27 t^{7,4 0,55} d^0,45, яка узагальнює (з розкидом 20 %) експериментальні дані для оболонок МТТ діаметром d від 3 до 14 мм, часом окислення від 900 до 1080 с, і справедлива в діапазоні температури t окислення від 800 до 1000 ^oС.

Запропоновано та відпрацьовано найбільш раціональний метод виконання вигнутих мідних оболонок МТТ прямокутного перерізу.

Висновки

Отримані в дисертації нові наукові і практичні результати в сукупності вирішують важливу науково-прикладну проблему створення високоефективних засобів забезпечення теплових режимів перспективних пристроїв обчислювальної техніки і систем керування на основі науково обґрунтуваних шляхів конструктивно-технологічної реалізації двофазних технологій в конструкціях основних типів пристроїв ОТіК з урахуванням особливостей їх конструктивної побудови, що дозволяє реалізувати потенційні функціональні можливості перспективних високопродуктивних засобів обчислювальної техніки та систем керування на новій елементній базі з підвищеним тепловиділенням.

Основні результати та висновки дисертаційної роботи полягають в наступному.

1. Розвинено концепцію практичної реалізації двофазних технологій в складних пристроях ОТіК, суть якої полягає в створенні в них замкненого випаровувально-конденсаційного циклу теплоносія з високою рівномірністю температури по всьому паровому простору, що дозволяє зменшити сумарний перепад температури на ділянці “електронний компонент-охолоджуюча вода” та температуру електронних компонентів й спростити гідравлічну магістраль БНК, знизивши тим самим її гідравлічний опір і витрати електроенергії на прокачування охолоджуючої води. На основі цієї концепції запропоновано нові конструктивно-технологічні рішення функціонального модуля з тепловідводом у вигляді секційних ТТ; керамічної комутаційної плати модуля з вбудованим колекторним ТС; приладової шафи з полицею у вигляді теплотрубного панельного колектору; більш надійних потужних електронних пристроїв та блоків трансформаторів з випаровувально-конденсаційною системою охолодження з компонуванням їх в приладових шафах з водяним охолодженням; системи керування ІЧ-техніки з комбінованою СЗТР на основі КТТ та ТЕО; великоформатного ТЕО із несучими пластинами у вигляді ТТ.

2. Вперше запропоновано і реалізовано новий підхід до забезпечення нормального теплового режиму електронних модулів під час їх модернізації з використанням нової елементної бази з істотним збільшенням тепловиділення, який полягає в організації паралельних каналів відведення теплоти від найбільш теплонавантажених елементів на корпус модуля шляхом використання двофазних технологій теплообміну й більш теплопровідного матеріалу. Це забезпечило нормальний тепловий режим потужного елемента (як приклад - транзистора FL-2001B-3) модуля телеметричної системи космічного призначення при її модернізації зі збільшенням теплової потужності майже вдвічі - з 27 до 51,5 Вт.

3. Запропоновано та науково обґрунтовано методи застосування в якості ефективних тепловідводів нових колекторних ТТ і колекторних випаровувальних ТС, що дозволило підвищити відведену від функціонального модуля теплову потужність до 204 Вт, а від керамічної комутаційної плати - до 160 Вт. Встановлено, що при сумарній тепловій потужності 160 Вт максимальна температура на поверхні плати не перевищувала +60 С при температурі води на вході в блок водяного охолодження +19 С.

4. Експериментально досліджено ефективність застосування щілинних каналів різної форми та каналів з пористим покриттям у якості потужного засобу тепловідводу від теплонавантажених елементів. Показано, що найбільш ефективною формою щілинних каналів у колекторному ТС є канал з перерізом складної форми: чотири дрібних канали 0,72х1,43 мм, об'єднані загальним каналом перерізом 10х0,78 мм.

5. На основі досліджень процесів пароутворення й гідродинаміки в щілинних каналах колекторного ТС встановлено, що при збільшенні густини теплового потоку в зоні випаровування від 0,3 до 1,0 Вт/см² у всіх випаровувальних каналах складної форми інтенсивність теплообміну збільшується, а, починаючи із значень 1,0…1,2 Вт/см², вона практично не залежить від густини підведеного теплового потоку і досягає значень (0,3...1,0)10⁴ Вт/(м²С) в залежності від шорсткості поверхні каналів. При цьому об'єднуюча частина перерізу каналу виконує функцію ефективного підживлення рідким теплоносієм більш дрібних випаровувальних щілинних каналів, що прилягають до поверхні нагрівання. В них відбувається інтенсивний процес пароутворення з генеруванням парорідинних снарядів і утворенням тонкої плівки рідини та рухливої границі “пара-рідина” по всьому перерізу об'єднуючого каналу, що стабілізує процес тепловідводу.

6. Запропоновано і реалізовано концептуально новий підхід до вдосконалювання СЗТР на базі ТТ, що полягає в застосуванні колекторних конструкцій не лише на рівні окремих елементів, модулів і блоків пристроїв ОТіК, а й на рівнях секції, шафи, стояка, що дозволило вдвічі збільшити теплову потужність (з 15 до 30 кВт), яка відводиться з однієї приладової шафи, при одночасному зниженні гідравлічного опору водяного тракту та енергоспоживання.

7. У широкому діапазоні теплових навантажень досліджені теплові режими, процеси теплопередачі й гідродинаміки у водяній СЗТР на основі U-подібних ТТ, призначеної для створення перспективних засобів ОТіК таких, як високопродуктивні суперкомп'ютери. Показано, що найбільш ефективним режимом подачі охолоджуючої води є подача її знизу вгору. Це дозволяє створити на основі двофазних технологій високоефективну СЗТР БНК нового покоління з відведенням з однієї приладової шафи до 30 кВт теплової потужності при високій рівномірності температурного поля як усередині однієї секції (5...7 єС), так й у межах багатосекційної БНК (3...5 єС), з мінімальним гідравлічним опором водяної магістралі.

8. Експериментально доведена можливість практичної реалізації для модульних обчислювальних пристроїв системи забезпечення теплових режимів на основі удосконаленої адсорбційно-дифузійної холодильної машини з новим термосифонним вузлом та ресівером підвищеної надійності в комбінації з теплоізоляційною камерою з двома рівнями температур, яка відрізняється від серійної АДХМ введенням резервного паралельного ТС, розбірного нагрівача та нової конструкції ресівера. Це дозволило знизити температуру нагрівача на 50...60 єС у порівнянні з серійною АДХМ та забезпечити працездатність після можливих перевертань холодильної машини в умовах експлуатації. Розроблено нову, більш економічну в реалізації, методику визначення теплопрохідності теплоізоляційної камери з двома рівнями температур.

9. Розроблено комплекс технологічних рішень по застосуванню ефективних тепловідводів на основі мініатюрних ТТ вигнутої форми із профілів круглого й прямокутного перерізу із внутрішньою металоволокнистою і дротяною КС для забезпечення нормального теплового режиму сучасної елементної бази з підвищеним питомим тепловиділенням, таких як мікропроцесори, напівпровідникові світлодіоди та лазери, матриці та мікромодулі на їх основі, накопичувачі на твердих магнітних дисках.

10. Запропоновано метод та засоби його реалізації щодо підвищення інтенсивності теплообміну в пристроях ОТіК за рахунок високоефективних тепловіддаючих малорозмірних поверхонь (щілинних каналів з розмірами щілини 0,05...0,3 мм та оребрення з дроту субміліметрового діаметру 0,005...0,5 мм), що знижують загальний термічний опір ЗЗТР на основі ТТ та ТЕО. Експериментально доведено, що конвективний коефіцієнт тепловіддачі в щілинних каналах запропонованих тепловідводів при ламінарному режимі течії рідини досягає рівня коефіцієнту тепловіддачі при кипінні у великому об'ємі, а коефіцієнт тепловіддачі з поверхні дротяного оребрення на 27 та 24% вище, ніж с плоскої поверхні, при природній та вимушеній конвекції повітря відповідно.

11. Вперше запропоновано та реалізовано концепцію відведення теплоти від МФП системи керування ІЧ-техніки до високотемпературного оточуючого середовища, яка полягає в охолодженні фоточутливих елементів до заданої робочої температури 213 К за допомогою багатокаскадного ТЕО, перенесення теплоти випаровувально-конденсаційним циклом в КТТ, обладнаній однокаскадними ТЕО, що виконують функцію “теплового насоса”, до тепловіддаючої поверхні виробу з одночасним підвищенням її температури до рівня, що перевищує температуру навколишнього середовища 400 К, та подальшого розсіювання теплоти в ньому. Це дозволило створити комбіновану СЗТР малогабаритного виробу ІЧ-техніки середньотемпературного діапазону.

12. Розроблено та обгрунтовано нові технологічні рішення щодо виготовлення запропонованих конструкцій ТТ для розроблених високоефективних ЗЗТР сучасних і перспективних пристроїв ОТіК.

13. Розроблено рекомендації по застосуванню результатів роботи. Результати роботи впроваджено та використано на 14 підприємствах України, що дозволило підвищити надійність, енергоефективність та конкурентоспроможність вітчизняної високотехнологічної продукції та забезпечити модернізацію існуючої телеметричної системи ракети-носія “Циклон-4” з мінімальними затратами. Створено наукову базу для розробки і виготовлення нових, більш функціонально досконалих, виробів обчислювальної техніки та систем керування.

Список основних опублікованих праць за темою дисертації

1. Киселев Ю.Ф. Повышение качества бытовых абсорбционных холодильников / Ю.Ф. Киселев, Ю.Е. Николаенко, В.Е. Данилюк // Сб. науч. трудов НПО “Электробытприбор”. - К., 1987. - С. 22- 26.

2. Николаенко Ю.Е. Новая методика определения теплопроходимости холодильного шкафа / Ю. Е. Николаенко, В. Н. Тихонова // Холодильная техника. - 1988. - № 10. - С. 18-22.

3. Николаенко Ю.Е. Холодильный агрегат с двумя термосифонами / Ю.Е. Николаенко, Ю.М. Сергиенко // Холодильная техника. - 1989. - № 12. - С. 21-24.

4. Николаенко Ю.Е. Методика определения количественных показателей оценки достоверности контроля тепловых режимов РЭА / Ю. Е. Николаенко // Электроника и связь. - 1999. - № 6. - Том 2. - С. 215-221.

5. Экспериментальное моделирование контурной тепловой трубы / С.М. Хайрнасов, Е.Н. Письменный, Ю.Е. Николаенко, Б.М. Рассамакин // ТРиО. - 1999. - Вип. 1. - С. 57-61.

6. Николаенко Ю.Е. Конструкция источников вторичного электропитания с тепловыми трубами и технология их изготовления в условиях опытного производства / Ю.Е.Николаенко // Технология приборостроения. - 1999. - № 3. - С. 58-62.

7. Николаенко Ю.Е. Определение путей повышения эффективности систем охлаждения с тепловыми трубами замкнутых обдуваемых асинхронных двигателей / Ю.Е. Николаенко, А. Н. Бурковский // Взрывозащищенное электрооборудование: сб. научн. трудов ВНИИВЭ. - Донецк: Кассиопея, 1999. - С. 33-38.

8. Николаенко Ю.Е., Исследование режимов температурной обработки медных оболочек тепловых микротруб / Ю.Е. Николаенко, В.Ю. Кравец // ТКЭА. - 2000. - № 1. - C. 19-22.

9. Тепловые процессы в микролазерных устройствах информационных систем / В.И. Осинский, В.Г. Вербицкий, Ю.Е. Николаенко, С.К. Жук, С.В. Бобженко, П.А. Мержвинский // ТКЭА. - 2000. - № 2-3. - C. 27-36.

10. Моделирование и выбор систем обеспечения теплового режима лазерных модулей / Ю.Е. Николаенко, С.К. Жук, В.М. Батуркин, Д.Н. Олефиренко // ТКЭА. - 2001. - № 2. - С. 31-36.

11. Николаенко Ю.Е. Методика теплового расчета трансформатора с тепловыми трубами / Ю.Е. Николаенко // Електротехніка та електроенергетика. - 2001. - №1. - С. 65-68.

12. Николаенко Ю.Е. Влияние режимных параметров на теплопередающие характеристики миниатюрных тепловых труб / ЮЕ. Николаенко, В.Ю. Кравець // ТКЭА. - 2001. - № 6. - С. 36-38.

13. Merjvinsky P. Features of thermal processes in microlaser devices / P. Merjvinsky, J. Nikolaenko, V. Osinsky // Selected Papers from the Intern. Conf. on Optoelectronic Information Technologies. 2-6 October 2000. Vinnycia. - Proceedings of SPIE. - 2001. - V. 4425. - P. 431-438.

14. Николаенко Ю.Е. Моделирование нагрузочных характеристик оптимального каскадного термоэлектрического охладителя / Ю.Е. Николаенко, Л.Н. Вихор // ТКЭА. - 2001. - № 6. - С. 33-35.

15. Исследование характеристик капиллярной структуры на основе порошка оксида алюминия для испарителя алюминиевой контурной тепловой трубы / С.М. Хайрнасов, С.А. Руденький, Ю.Е. Николаенко, Е.Н. Письменный, Б.М. Рассамакин, В.С. Кресанов // ТРиО. - 2001. - Вып. 1. - С. 95-97.

16. Присняков К.В. Кипение и вибрация / К.В. Присняков, Ю.Е. Николаенко, В.Ф. Присняков // Промышленная теплотехника. - 2001. - Т. 23, № 6. - С. 40-50

17. Николаенко Ю.Е. Контурные тепловые трубы с алюминиевым испарителем для комбинированных систем охлаждения РЭА / Ю. Е. Николаенко, Б. М. Рассамакин, С. М. Хайрнасов // ТКЭА. - 2002. - № 3. - С. 22-26.

18. Ткачук Н. Н. Исследование асинхронного электродвигателя с усовершенствованной системой охлаждения в короткозамкнутом роторе / Н.Н. Ткачук, Ю.Е. Николаенко // Взрывозащищенное электрооборудование: сб. научн. трудов ВНИИВЭ. - Донецк: ООО “Юго-Восток, Лтд”, 2002. - С. 46-48.

19. Николаенко Ю.Е. Традиционная и новая высокопроизводительная технология изготовления ТЭО / Ю. Е. Николаенко, Р. И. Плашенков // Технология приборостроения. - 2002. - № 1. С. 21-25.

20. Николаенко Ю.Е. Влияние теплопереходов на температурный перепад многокаскадной термоэлектрической батареи / Ю.Е. Николаенко, Л.Н. Вихор // ТКЭА. - 2002. - № 4-5. - С. 16-18.

21. Охлаждение перспективных накопителей на жестких магнитных дисках с применением тепловых труб / Ю.Е. Николаенко, В.Ю. Кравец, В.А. Стрюченко, А.С. Белоконенко // ТКЭА. - 2002. - № 6. - С. 22-25.

22. Энергетические потоки в гетеролазерах и проблемы теплоотвода / П.А. Мержвинский, В.И. Осинский, Ю.Е. Николаенко, С.К. Жук // Оптико-електронні інформаційно-енергетичні технології. - 2002 . - № 1. - С. 121-124.

23. Николаенко Ю.Е. Сварка в твердой фазе титана с медью в технологии изготовления тепловых труб / Ю.Е. Николаенко, Г.К. Харченко, Ю.В. Фальченко // Технологические системы. - 2003. - № 2. - С. 24-28.

24. Николаенко Ю.Е. Исследование температурного поля накопителя на жестких магнитных дисках / Ю.Е. Николаенко, В.Ю. Кравец, В.С. Грабовский // ТКЭА. - 2003. - № 6. - С. 32-34.

25. Николаенко Ю.Е. Теплообменник для замкнутой испарительной системы охлаждения радиоэлектронных устройств / Ю.Е. Николаенко, М.Н. Русковолошин // Промышленная теплотехника. - 2003. - Т. 25, №. 3. - С. 26-31.

26. Хольвинская Л.М., Николаенко Т.Ю., Николаенко Ю.Е. Исследование эффективности проволочного радиатора новой конструкции / Л.М. Хольвинская, Т.Ю. Николаенко, Ю.Е. Николаенко // ТКЭА. - 2003. - № 5. - С. 28-32.

27. Сварка давлением с нагревом в вакууме титана с медью в технологии изготовления тепловых труб / Ю.Е. Николаенко, Г.К. Харченко, Ю.В. Фальченко, О.А. Новомлынец // Технологические системы. - 2004. - № 2, - С. 56-59.

28. Кравец В.Ю. Исследование теплопередающих характеристик радиаторов с оребрением на основе миниатюрных тепловых труб / В.Ю. Кравец, Ю.Е. Николаенко, А.И. Руденко // ТКЭА. - 2004. - № 3. - С. 45-47.

29. Горошко І.О. Адаптивний метод змінних напрямків при моделюванні теплових труб // І.О. Горошко, С.О. Лук`яненко, Ю.Є. Николаєнко // Моделювання та інформаційні технології: зб. наук. праць. - К.: ІПМЕ НАНУ, 2003. - Вип. 24. - С. 60-68.

30. Булавин Л.А. Исследование проволочного радиатора с тепловыми трубами для средств вычислительной техники / Л.А. Булавин, Т.Ю. Николаенко, Ю.Е. Николаенко // ТКЭА. - 2004. - № 6. - С. 29-31.

31. Николаенко Ю.Е. Схемные решения организации теплоотвода от функциональных модулей ЭВМ с помощью двухфазных теплопередающих элементов / Ю. Е. Николаенко // УСиМ. - 2005. - № 2. - С. 29-37.

32. Горошко И.О. Моделирование процессов теплопередачи в системах охлаждения радиоэлектронного оборудования с теплотрубными панельными коллекторами / И.О. Горошко, Ю.Е. Николаенко // Электронное моделирование. - 2005. - Т. 27, № 5. - С. 115-123.

33. About the complex influence of vibrations and gravitational fields on serviceability of heat pipes in composition of space-rocket systems / K. Prisniakov, O. Marchenko, Yu. Melikaev, V. Kravetz, Yu. Nikolaenko, V. Prisniakov // Acta Astronautica. - 2004. - № 55. - P. 509-518.

34. Енергозберігаюча автоматизована система з керованим асинхронним приводом / Г.О. Козлик, М.П. Терешин, Ю.Є. Ніколаєнко, Т.В. Бугаєнко // Автоматизація виробничих процесів. - 2005. - № 1 (20). - С. 25-28.

35. Николаенко Ю.Е. Аппаратное построение высокопроизводительных вычислительных систем с повышенной эффективностью теплоотвода / Ю.Е. Николаенко // ТКЭА. - 2005. - № 5. - С. 31-34.

36. Тепловые процессы при динамическом питании матриц сверхярких светодиодов / М.П. Бойко, В.Г. Вербицкий, В.А. Завалишин, Н.Н. Ляхова, Ю.Е. Николаенко, В.И. Осинский, А.Н. Рубанчук, А.И. Радкевич // Электроника и связь. - 2006. - № 2. - С. 5-10.

37. Николаенко Ю.Е. Керамические коммутационные платы для функциональных модулей ЭВМ с повышенным тепловыделением / Ю.Е. Николаенко // УСиМ. - 2006 . - № 5. - С. 30-39.

38. Экспериментальное исследование температурного поля радиатора кулера / Л.А. Булавин, О.Ю. Актан, Т.Ю. Николаенко, Ю.Е. Николаенко // ТКЭА. - 2006. - № 5. - С. 61-64.

39. Эффективное охлаждение мощного сверхвысокочастотного микроэлектронного блока / В.М. Батуркин, Ю.Е. Николаенко, Д.М. Галяутдинов, И.Т. Владимиров // ТКЭА. - 2007. - № 3. - С. 46-50.

40. Верлань А.Ф. Моделирование тепловых и гидродинамических процессов в перспективных БНК с тепловыми трубами / А.Ф. Верлань, И.О. Горошко, Ю.Е. Николаенко // Промышленная теплотехника. - 2007. - Т. 29, № 4. - С. 52-58.

41. Николаенко Ю.Е. Исследование процессов теплообмена в коллекторных термосифонах коммутационных плат высокой степени интеграции / Ю.Е. Николаенко, А.А. Цыганский // ТКЭА. - 2007. - № 6. - С. 36-31.

42. Экспериментальное исследование одноканального щелевого теплообменника жидкостной системы охлаждения для микропроцессора / Ю. Е. Николаенко, Э.С. Малкин, И.Э. Фуртат, Т.Ю. Николаенко // Технологические системы. - 2007. - №4. - С. 54-62.

43. Верлань А.Ф. Компьютерное моделирование передачи тепла в каналах водяного охлаждения многоярусной БНК с теплотрубными панельными коллекторами /А.Ф.Верлань, И.О.Горошко, Ю.Е.Николаенко //Моделювання та інформаційні технології: зб. наук. праць. - К.: ІПМЕ НАНУ, 2007. - Вип. 43. - С. 100-109.

44. Сравнительные исследования двухканального щелевого теплообменника и существующего на рынке аналога / Э.С. Малкин, Ю.Е. Николаенко, И.Э. Фуртат, А.М. Данилов, Т.Ю. Николаенко // ТКЭА. - 2008. - № 3. - С. 50-54.

45. Kravets V. Yu. Experimental Studies of Heat-Transfer Characteristics of Miniaturized Heat Pipes / V.Yu. Kravets, Yu.E. Nikolaenko, Ya.V. Nekrashevich // Heat Transfer Research. - 2007. - V. 38, Nо 6. - P. 553-563.

46. Анализ влияния вибрации на теплопередающие характеристики тепловых труб / В.Ф. Присняков, В.Ю. Кравец, Ю.Е. Николаенко, К.В. Присняков // Технологические системы. - 2008. - № 3. - С. 61-67.

47. А. с. 1665203 СССР, МКИ F 25 В 15/10. Абсорбционно-диффузионный холодильный агрегат / Ю.Е. Николаенко, Ю.М. Сергиенко, В.Н. Тихонова, Г.М. Олифер, Н.Ф. Хоменко (СССР). - № 4343550/06; заявл. 15.12.87; опубл. 23.07.91, Бюл. № 27.

48. Пат. 36268 А Україна, МПК 6 F 28 D 15/00. Теплова труба / Ніколаєнко Ю.Є. - № 99116411; заявл. 25.11.99; опубл. 15.04.01, Бюл. №3.

49. Пат. 45075А Україна, МПК H 05 К 7/20. Мікрозборка електронного блока / Ніколаєнко Ю.Є. - № 200104289; заявл. 27.04.00; опубл. 15.03.02, Бюл. № 3.

50. Патент 47806А Україна, МПК 7 F 28 D 15/02. Теплопередавальний пристрій / Ніколаєнко Ю.Є. - № 2001096523; заявл. 24.09.01; опубл. 15.07.02, Бюл. №7.

51. Пат. 50435 А Україна, МПК 7 F 28 D 15/02. Теплова мікротрубка / Кравець В.Ю., Ніколаєнко Ю.Є.; заявник та патентовласник НТУУ “КПІ”. - № 2002010254; заявл. 10.01.02; опубл. 15.10.02, Бюл. № 10.

52. Пат. 60271, МПК 7 H 01 L 23/34 Российская Федерация. Термоэлектрический модуль / Николаенко Ю.Е., Анатычук Л.И., Николаенко Т.Ю., Вайнер А.Л. - № 2005113031/22; заявл. 28.04.05; опубл. 10.01.07, Бюл. № 1.

53. Пат. 35904, МПК (2006) F 28 F 3/02 (2008. 01), F 28 F 3/04 (2008. 01), F 28 F 3/08 Україна. Теплообмінна поверхня / Ніколаєнко Т.Ю., Ніколаєнко Ю.Є. - № u200805409; заявл. 25.04.08; опубл. 10.10.08, Бюл. № 10.

54. Разработка и исследование комбинированной системы охлаждения микроэлектронных фотоприемных устройств / А.В. Молодык, Н.И. Носов, Г.А. Смоляр, Ю.Е. Николаенко // Труды шестой междунар. науч.-практ. конф. “Современные информационные и электронные технологии”, 23-27 мая 2005 г. - Одесса. - С. 226.

55. Николаенко Ю.Е. Экспериментальное моделирование системы охлаждения приборного шкафа с тепловыми трубами / Ю. Е. Николаенко // Труды седьмой междунар. науч.-практ. конф. “Современные информационные и электронные технологии”, 22-26 мая 2006 г. - Одесса. - Т. 2. - С. 36.

56. Влияние механических воздействий на характеристики тепловых труб / Ю.Е. Николаенко, Б.М. Рассамакин, С.М. Хайрнасов, Д.В. Лозбин // Труды восьмой междунар. науч.-практ. конф. “Современные информационные и электронные технологии”, 21-25 мая 2007 г. - Одесса. - С. 266.

57. Николаенко Ю.Е. Теплопередающие характеристики приборного шкафа с U-образными тепловыми трубами / Ю.Е. Николаенко // Труды восьмой междунар. науч.-практ. конф. “Современные информационные и электронные технологии”, 21-25 мая 2007 г. - Одесса. - С. 271.

58. Басок Б.И. Исследование теплообмена при кипении в вертикальных минимасштабных каналах сложной формы / Б.И. Басок, Ю.Е. Николаенко, А.А. Цыганский // VІ Минский международный форум по тепло- и массообмену, 19-23 мая 2008 г.: тезисы докл. и сообщ. Т. 2. - Минск. - 2008. - С. 12-13.

59. Prisniakov V.F. Vibration actions on heat pipes as cooling element of electronic systems / V.F. Prisniakov, Yu.E. Nikolaenko, K.V. Prisniakov // Thermal Challenges in Next Generation Electronic Systems : Joshs & Garimella (eds). - Rotterdam: Millpress, 2002. - Р. 61-267: THERMES 2002. Santa Fe, New Mexico. - January 13-16, 2002. Доступ: http://www.millpress.nl/shop/abooks/THERMES/THERMES/261.pdf.

Анотація

Ніколаєнко Ю.Є. Засоби забезпечення теплових режимів на основі теплових труб для пристроїв обчислювальної техніки та керування. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.14.06 - технічна теплофізика та промислова теплоенергетика. - Інститут технічної теплофізики Національної академії наук України, Київ, 2009.

Дисертація присвячена вирішенню важливої науково-прикладної проблеми створення високоефективних засобів забезпечення теплових режимів (ЗЗТР) перспективних пристроїв обчислювальної техніки і систем керування (ОТіК) на основі науково обґрунтуваних шляхів конструктивно-технологічної реалізації в них двофазних технологій теплообміну, що забезпечує підвищення надійності пристроїв ОТіК та зниження енергоспоживання водяних систем тепловідводу.