冷媒の流量は、冷却解析の準備をするうえで重要な要素です。冷媒流量が分からない場合、レイノルズ数を使用して流量を定義できます。
このトピックでは、冷媒制御方法を決定する際に考慮すべき問題を説明します。
金型設計者は、金型設計をする前に利用可能な冷媒の流量を事前に確認する必要があります。金型設計の初期段階であれば、工場で利用可能な冷媒を考慮して金型設計を変更することが可能です。
冷却媒体は、冷却回路内で対流によって熱を吸収しなければなりません。このためには、流動が乱流であることが必要です。システムに冷媒を行き渡らせるために必要なポンプの能力は、流量の三乗に比例します。つまり、流量を 2 倍にするには、ポンプの能力を 8 倍にする必要があるということです。過剰な流量を使用することは、高コストなエネルギーの浪費となります。
次のオプションを利用できます。
一旦、乱流状態になりますと、流量が増えても除熱量はほとんど変わりません。したがって、最少の変化量で最適なレイノルズ数を達成するように流量を設定してください。レイノルズ数は、流体の流量を示す比率で、流量が不明な場合に冷却回路に割り当てます。
解析を実行する場合は、乱流が発生している条件としてレイノルズ数を 10,000 に設定し、その後この結果をチェックして変化が最小かどうか確認してください。10,000 を超えるレイノルズ数を目標値にしないでください。
並列冷却回路を使用している場合は、すべての分岐でレイノルズ数の最小変化を達成できない場合があります。このような場合は、回路のレイアウト変更を検討してください。冷却管の直径に大きなばらつきがあると、レイノルズ数が過度に変化することがあります。その場合は冷却管の直径を調整するか、最小レイノルズ数を小さくします (ただし、レイノルズ数は十分な乱流状態を見込める 4,000 以上の値にしてください)。
並列冷却回路を使用した場合、次の問題が発生する可能性があります。