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Hallo Forengemeinde!

Ich habe eine etwas spezielle Kühlung nachzurechnen.

Und zwar handelt es sich um Öl, welches in einer eingefrästen Nut in einem Alu Kühlkörper fliest. Sozusagen ein Luft - Öl - Kühler.

Ich würde gerne (Wärmeübergangskoeffizienten bekannt) die Temperaturverteilung sowohl im Öl als auch im Kühlkörper berechnen lassen. Ich würde mich dabei mit einer 1-D Verteilung der Öltemperatur entlang der Kühlnut zufriedengeben, also nix CFD mäßig oder dergleichen. Des weiteren sollte das ganze als stationär betrachtet werden können.

Wie sollte man da am besten vorgehen.

Meine Idee: Das Öl sozusagen als Festkörper in ProE modellieren (mit der Kontur der Ölführung im Kühler) und in den Kühler "einbauen". Materialeigenschaften entsprechend zuweisen. Wärmelasten bzw. Wärmeübergangskoeffizienten festlegen.

Könnte das so funktionieren?! Oder hat jemand einen besseren Vorschlag für mich?!

Für Tipps und Tricks bedanke ich mich schon mal im Voraus!

Edit: Ich sehe grade, dass es sowas wie Kontankbedingungen in Thermal nicht zu geben scheint. Ich könnte zwar entlang der Kühlnut eine konvektive RB definieren, da kann ich aber nur eine konstante Temperatur angeben.    

Edit2: Vielleicht noch hilfreich: die bekannten Eingangsgrößen:
- sämtliche WüK, Wärmeleitfähigkeit des Trägermaterials, Öl-Eintrittstemperatur und Umgebungstemperatur

Tobi

[Diese Nachricht wurde von qdriver79 am 18. Apr. 2008 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von qdriver79 am 18. Apr. 2008 editiert.]

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Hallo Tobias,

Du könntest Deine Anfrage an die Fa. Pretech: www.pretech.de
stellen. Pretech hat sowohl MECHANICA als auch CFD.

Gruss Paul

PS: Sind die Wärmeübergangskoeffizienten gemessen?
Kannst Du die Öltemperatur an verschiedenen Stellen (vielleicht an einem ähnlichen Kühler) messen?

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Hallo Paul!

WüK gerechnet mit den üblichen Kennzahlen.

Danke für den Hinweis. Wie Du scho so richtig erwähnt hast kann man schlecht ein strömendes Fluid durch einen starren Körper annähern, ich hatte nur vermutet / gehofft daß mans durch eine entsprechende Manipulation der Wärmeleitfähigkeit evtl. ganz gut kompensieren kann (das würde dann wohl auch eine 1D Temperaturverteilung ergeben, weil die Temperatur dann vermutlich nur mit der Strömungslänge variieren würde). Werde mich mal in der Richtung schlau machen. Falls es wirklich funktionieren sollte (man könnte ja mit Messergebnissen abgleichen und das Modell dann "hintrimmen") werde ich mal berichten. Für nicht strömende Fluide wird ja empfohlen, das Fluid zu modellieren wenn ich mich recht erinnere.

Tobi

Edit: Das einzige was ich noch nicht weiß ist, wie ich die konvektive Kopplung zwischen meinem modellierten Öl und der Ölführung im Kühlkörper hinkriegen kann.

[Diese Nachricht wurde von qdriver79 am 21. Apr. 2008 editiert.]

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In Thermal benötigst Du keine Kontakte, wenn die Teile Null auf Null liegen. Wir basteln für solche Rechnungen auch zusätzliche Teile in die Baugruppe, diese Teile sind allerdings stehende Luft. Wenn Dein Öl starken Einfluss auf die Temperaturverteilung hat (und davon kann man bei einer Öl-Kühlung ja ausgehen), dann brauchst Du für eine derartige stationäre Rechnung wahrscheinlich neben der Öleintrittstemperatur auch die Ölaustrittstemperatur.

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Die Ölaustrittstemperatur hatte ich ja erhofft irgendwie rauszufinden!

Ich weiß welche Wärmeleistung ungefähr abzuführen wäre, deswegen könnte ich die Austrittstemperatur einfach berechnen. Nur ist die Frage, ob der Kühler es wirklich schafft, diese Wärmeleistung auch abzuführen. Genau das würde mich ja interessieren. Und bei welchem Temperaturniveau und welchem Durchfluss.

Tobi

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Ähm, dann benötigst Du aber eine CFD-Rechnung (evtl. sogar mit FEM gekoppelt, z.B. Ansys CFX), mit Ölmassenstrom, Eingangstemperatur und Druckdifferenz als Input.

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Ich hab fast sowas befürchtet.

Ansys haben wir leider nix. Ich glaube dann bleibt nur der Versuch, was die Austrittstemperatur betrifft.

Eintrittstemperatur, Massenstrom und Druckdifferenz sind bekannt (delta_p gerechnet, aber aufgrund der relativ einfachen Geometrie und der guten Erfahrungen mit dem VDI Wärmeatlas ... :-) )

Tobi

[Diese Nachricht wurde von qdriver79 am 05. Mai. 2008 editiert.]

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