Verwenden von Kühlkörpermaterialien

Sie verfügen über ein großes Elektroniksystem, das modelliert werden soll, doch das System enthält Kühlkörper mit einer hohen Anzahl von Kühlrippen und hohen Seitenverhältnissen der Kühlrippen. Recht schnell wird Ihnen klar, dass für eine genaue Simulation die Kühlkörpergeometrien in Ihrem Modell Millionen von Elementen umfassen müssen. Glücklicherweise gibt es eine Alternative - die Verwendung von Kühlkörpermaterialien. Mit Kühlkörpermaterialien simulieren Sie sowohl die Fluidströmung als auch die Wärmeübertragung Ihrer Kühlkörper ohne rechenaufwendige Netze.

In den folgenden Abschnitten werden die grundlegenden Verfahren zum Erstellen und Zuweisen von Kühlkörpermaterialien beschrieben. Weitere Informationen zu Kühlkörpern einschließlich der Richtlinien zu ihrer Verwendung finden Sie unter Kühlkörper. Um einen Beispielarbeitsablauf anzusehen, besuchen Sie Kühlkörpermaterial – Mikrokanalbeispiel.

So weisen Sie ein vorhandenes Kühlkörpermaterial zu

2. Klicken Sie mit der linken Maustaste auf das Teil, und klicken Sie auf der Kontext-Symbolleiste auf das Symbol "Bearbeiten", um das Schnellbearbeitungs-Dialogfeld "Materialien" zu öffnen.
3. Wählen Sie im Menü Materialdatenbank-Name die entsprechende Datenbank aus.
4. Wählen Sie im Menü Typ die Option Kühlkörper aus.
5. Wählen Sie das Material aus dem Menü Name.
6. Klicken Sie auf den numerischen Wert für Annäherungsfläche. Wenn Sie den entsprechenden numerischen Wert der Fläche kennen, geben Sie ihn ein. Wenn dies nicht der Fall ist, klicken Sie im Dialogfeld "Annäherungsfläche auf Fläche auswählen. Klicken Sie anschließend auf die gewünschte Fläche auf dem Teil.
   Anmerkung: Die Annäherungsfläche ist die Flächennormale zur entgegenkommenden Fluidströmung.
7. Klicken Sie auf den numerischen Wert für Basisfläche. Wenn Sie den entsprechenden numerischen Wert der Fläche kennen, geben Sie ihn ein. Wenn dies nicht der Fall ist, klicken Sie im Dialogfeld "Basisfläche auf Fläche auswählen. Klicken Sie anschließend auf die gewünschte Fläche auf dem Teil.
   Anmerkung: Die Basisfläche ist die unterseitige Fläche des Kühlkörpermaterials.
8. Klicken Sie auf Anwenden.

So erstellen oder bearbeiten Sie ein Kühlkörpermaterial

Sie können im Materialeditor neue Kühlkörpermaterialien erstellen oder vorhandene Kühlkörpermaterialien kopieren und anpassen.

1. Öffnen Sie den Materialeditor.
   • Klicken Sie dazu in der kontextabhängigen Gruppe Materialien auf Materialeditor.
   • Eine andere Möglichkeit besteht darin, im Dialogfeld "Materialien" in der Zeile Material auf auf Bearbeiten... zu klicken.
2. Klicken Sie auf die Schaltfläche Liste.
3. Sie können mit neuen oder vorhandene Materialien arbeiten.
   • Um ein neues Material zu erstellen, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf eine benutzerdefinierten Datenbankorder und wählen Neues Material > Kühlkörper.
   • Um ein vorhandenes Material aus der schreibgeschützten Datenbank Standard zu kopieren, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Material und wählen Speichern in > <Benutzerdefinierte Datenbank>.
   • Um ein vorhandenes Material aus einer benutzerdefinierten Datenbank zu kopieren, klicken Sie auf das zu kopierende Material und bearbeiten die entsprechenden Werte.
4. Geben Sie einen Namen ein.
5. Klicken Sie auf die zugehörige Schaltfläche "Eigenschaften", und definieren Sie die charakteristischen Werte für den Kühlkörper. Unsicher bezüglich der Optionen? Dann sollten Sie sich unter Kühlkörper die Modellierungsrichtlinien anschauen.
   • Basisdicke

     Legen Sie die Dicke der Basis fest, auf der die Kühlrippen angebracht werden. Verwenden Sie den tatsächlichen Wert für die Komponente, wenn der Kühlkörper eine dünne Basis aufweist. Wenn Sie eine dicke Basis haben und den Kühlkörper zweiteilig modellieren, sollten Sie 0 für die Basisdicke verwenden. Klicken Sie auf Anwenden.

   • Basisleitfähigkeit

     Legen Sie die Wärmeleitfähigkeit für die Basis fest, und klicken Sie auf Anwenden.

   • Fin-Leitfähigkeit

     Legen Sie die Wärmeleitfähigkeit für die Kühlrippen (Fins) fest, und klicken Sie auf Anwenden.

   • Typ

     Wählen Sie die für Ihre Kühlkörper-Komponente am besten geeignete Variationsmethode aus, geben Sie die entsprechenden Werte ein, und klicken Sie auf Anwenden.

     • Mikro-Kanal

       Legen Sie Folgendes fest:

       • Den regelmäßigen Abstand (S) zwischen den Kühlrippen (Fins).
       • Die Breite (W) der Kühlrippen (Fins).
       • Die Anzahl der Kühlrippen (Fins).

     

     • Pin-Fin auf einer Linie oder Pin-Fin versetzt

       Legen Sie Folgendes fest:

       • Strömungsrichtungsabstand (SL).
       • Die Anzahl der Pins in einer Zeile in Fließrichtung.
       • Den Abstand in Normalrichtung (ST).
       • Die Anzahl der Pins in einer Zeile in Richtung der Normalen zur Strömung.
       • Den Durchmesser (D).

     

     

     • Streifen-Versatz

       Legen Sie Folgendes fest:

       • Die Länge der Strömungsrichtung (A).
       • Die Anzahl der Kühlrippen (Fins) in einer Zeile in Fließrichtung.
       • Die Breite in Normalrichtung (b).
       • Den Abstand in Normalrichtung (s).
       • Die Anzahl der Kühlrippen (Fins) in einer Zeile in Richtung der Normalen zur Strömung.

     

     • Kühlkörperprofil

       Geben Sie anhand Ihrer Daten Folgendes ein:

       • Annäherungsgeschwindigkeit
       • Wärmewiderstand
       • Reibungsfaktor
6. Klicken Sie auf OK. Das neue Material ist verfügbar, sobald Sie das Schnellbearbeitungs-Dialogfeld Materialien öffnen.