Jak badać radiator w SOLIDWORKS Simulation?

Badanie radiatora wymaga przeprowadzenia analizy termicznej, która pozwoli określić rozkład temperatur oraz efektywność odprowadzania ciepła. Program SOLIDWORKS Simulation umożliwia symulację przewodzenia ciepła wewnątrz materiału radiatora oraz konwekcję, czyli oddawanie energii do otaczającego powietrza.

Jak przeprowadzić analizę termiczną radiatora krok po kroku?

W standardowym badaniu termicznym skupiamy się na stanie ustalonym, czyli sprawdzamy, do jakiej temperatury nagrzeje się radiator po dłuższym czasie pracy urządzenia.

Oto instrukcja konfiguracji badania:

1. Nowe badanie termiczne: Wybierz „Termiczne” z listy dostępnych analiz. Upewnij się, że w ustawieniach wybrano „Stan ustalony”.
2. Przypisz materiał: Wybierz materiał o wysokim współczynniku przewodzenia ciepła, np. stop aluminium lub miedź. Od tego parametru zależy, jak szybko ciepło rozejdzie się po żebrach.
3. Zdefiniuj obciążenia cieplne: Kliknij prawym przyciskiem myszy na „Obciążenia cieplne” i wybierz „Moc cieplna”. Wskaż ścianę styku radiatora z procesorem/układem i podaj wartość w Watach (np. 50W).

4. Dodaj konwekcję: To kluczowy etap. Wybierz wszystkie zewnętrzne ściany radiatora (oddające ciepło do powietrza). Wprowadź współczynnik konwekcji (np. 10-25 $W/m^2K$ dla konwekcji swobodnej lub 50-200 $W/m^2K$ dla wymuszonej wentylatorem) oraz temperaturę otoczenia (np. 20°C).

5. Utwórz siatkę i uruchom: Zastosuj gęstszą siatkę na cienkich żebrach radiatora, aby poprawnie obliczyć gradient temperatury.

Rozszerzenie analizy o naprężenia termiczne

Po uzyskaniu rozkładu temperatur możesz sprawdzić, czy radiator nie odkształci się nadmiernie pod wpływem ciepła. Program SOLIDWORKS Simulation pozwala zaimportować wyniki termiczne do badania statycznego jako obciążenie. Poznasz wtedy wartości naprężeń wynikających z rozszerzalności cieplnej materiału.

Jeśli chcesz nauczyć się precyzyjnego dobierania współczynników konwekcji oraz prowadzenia zaawansowanych symulacji przepływu powietrza (CFD), zapraszamy na nasze szkolenia SOLIDWORKS – Obliczenia. Kursy te pokazują, jak łączyć świat termiki z mechaniką.

Więcej informacji o przygotowaniu geometrii do takich testów znajdziesz w artykule jak przygotować projekt do analizy w SOLIDWORKS Simulation.

Jeśli nie jesteś pewien, jaki współczynnik konwekcji przyjąć dla Twojego układu chłodzenia, zachęcamy do kontaktu z naszym działem technicznym.