Ihr professioneller Dienstleister für Strömungssimulationen
Seit über 60 Jahren entwickelt und produziert Jovyatlas USV- und ZSV-Anlagen,
Frequenzumformer, Gleich- und Wechselrichter für die Starkstromindustrie. Die
Produktpalette wird mit vorausschauenden Entwicklungen ständig den neusten
Erfordernissen des Marktes angepasst, wodurch sich Jovyatlas zu einem
internationalen Unternehmen entwickelt hat und seine Produkte heute in alle
Kontinente verkauft.
Eines der Produkte von Jovyatlas sind Stromwiderstände, welche als Erdungs-
widerstand in einem Hochspannungsnetz, als Bremswiderstand für eine E-Lok, als
Anlasswiderstand für einen Hafenkran oder zum Testen der Funktion eines
Generators eingesetzt werden. Diese Widerstände bestehen unter anderem aus
Blöcken nebeneinander liegender Metallplatten, über die elektrische Leistung in
Form von Wärme an die Umgebung abgeführt wird.
Designziel dieser Widerstandsblöcke ist es, in einer möglichst kompakten
Bauweise die Wärmeabfuhr zu maximieren und somit die resultierenden Tem-
peraturen in den Blöcken zu minimieren. Die Kühlung der Platten in den
Widerstandsblöcken wird durch einen Luftstrom, der durch ein Gebläse in der
Anlage erzeugt wird, unterstützt. FlowMotion hat in einer Konzeptstudie
verschiedene Plattengeometrien mit Hilfe von Strömungssimulationen (CFD
Computational Fluid Dynamics) durchgeführt.
Bei dieser Studie wurden die verschiedenen Plattengeometrien bezüglich dreier
Parameter untersucht. Der wichtigste Parameter war die Beziehung zwischen
der Plattengeometrie und der resultierenden Wärmeabfuhr. Der zweite Aspekt
war der aerodynamische Widerstand der Strömung entlang der Platten. Dieser
aerodynamische Widerstand äußert sich in einem Druckverlust, den das Gebläse
aufbringen muss und somit die benötigte elektrische Spannungsaufnahme des Gebläses vergrößert. Als dritter Aspekt
der Entwicklung musste darauf geachtet werden, dass die Platten über eine gewisse Steifigkeit verfügen, da die Platten
selbst eine tragende Funktion innerhalb der Konstruktion haben. Es zeigte sich, dass die Geometrie der Platten, sowie
die Positionen der Platten zueinander einen deutlichen Einfluss auf die gesamte Wärmabfuhr und den Druckverlust
haben.
Durch die Resultate der Studie hat Jovyatlas die Möglichkeit in einer frühen Phase der Entwicklung aus der Vielzahl der
möglichen Formen für die Widerstandsplatten, die für die verschiedenen Einsatzgebiete optimale Form auszuwählen
und somit die Anzahl der benötigten Prototypen deutlich zu reduzieren. Außerdem können durch das gewonnene
Wissen in der Zukunft noch kompaktere und effizientere Produkte entwickelt werden.
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Beratendes
Ingenieurbüro für
Wärme- und Strömungstechnik
Zu viel Leistung
Optimierung von Kühlblechen für Hochleistungs-Widerstände
Jovyatlas
www.jovyatlas.de
Temperaturverteilung
der Kühlrippen
Widerstandsblock