Advantages of Additive Technologies Usage in Design of Cooling Channels

Abstract

Hlavním cílem tohoto článku je analyzovat rozdílené tepelné chování různých chladících kanálů a popis výroby těchto kanálů pomocí metod aditivních technologií. Tato práce byla primárně vytvořena pomocí virtuálních simulací. Validace těchto simulací byla provedena pomocí jednoduchého analytického výpočtu. Pro analýzu byl použit jednoduchý díl ve tvaru kostky, na němž bylo hodnoceno rozložení teplot při různých uspořádáních chladících kanálů. Všechny chladící kanály měly stejný průřez a tím i stejný průtok chladící kapaliny. Vzdálenost středu chladícího kanálu od dílu byla vždy stejná. Bylo ověřeno, že aditivní technologie umožňují orientovat kanál tak, aby největší teplosměnná plocha byla umístěna u dílu a chlazení tak bylo efektivnější. Rovněž je zde vyčíslen nárůst chladícího efektu při zmenšení vzdálenosti kanálu od vlastního dílu. V poslední části je analyzováno konformní rozložení kanálů, které v maximální možné míře kopíruje tvar součásti. Toto rozložení je z hlediska chlazení nejvhodnější. Jeho výroba je možná pouze pomocí aditivních technologií.