De onderzeeër bevat veel elektronica.

Thermische optimalisatie van een sonarconsole met CFD

Voor een onderzeeër werd een bedieningsconsole ontwikkeld waarin een groot aantal elektronische componenten was ondergebracht. Voor de bedrijfszekerheid van deze apparatuur moest worden voorkomen dat lokaal te hoge componenttemperaturen zouden ontstaan.


De elektronica in de console dissipeerde gezamenlijk meer dan 1,0 kW aan warmte. Tegelijkertijd kon de temperatuur van de beschikbare koellucht oplopen tot ongeveer 50 °C. Het relatief kleine temperatuurverschil tussen de koellucht en de warme componenten beperkte de beschikbare drijvende kracht voor convectieve warmteoverdracht en maakte een goede verdeling van de koellucht noodzakelijk.


FlowMotion voerde daarom een gekoppelde stromings- en warmteoverdrachtsanalyse van de console uit met CFD. Het doel was te beoordelen of het koelsysteem onder de opgegeven thermische randvoorwaarden voldoende capaciteit had en hoe de interne luchtverdeling waar nodig kon worden verbeterd.


Voor de simulaties werd een driedimensionaal model van de binnenzijde van de console opgebouwd met de thermisch en stromingstechnisch relevante componenten. Ook de werking van de verschillende ventilatoren werd in het model meegenomen. De berekeningen leverden de lokale snelheids-, druk- en temperatuurvelden in de console.


De resultaten lieten zien dat relatief kleine wijzigingen in de plaatsing van componenten het stromingsveld en daarmee de lokale warmteafvoer sterk konden beïnvloeden. Met behulp van de CFD-analyses werd uiteindelijk een configuratie ontwikkeld die aan de ontwerpdoelstellingen voldeed.

Voor een onderzeeër werd een bedieningsconsole ontwikkeld waarin een groot aantal elektronische componenten was ondergebracht. Voor de bedrijfszekerheid van deze apparatuur moest worden voorkomen dat lokaal te hoge componenttemperaturen zouden ontstaan.


De elektronica in de console dissipeerde gezamenlijk meer dan 1,0 kW aan warmte. Tegelijkertijd kon de temperatuur van de beschikbare koellucht oplopen tot ongeveer 50 °C. Het relatief kleine temperatuurverschil tussen de koellucht en de warme componenten beperkte de beschikbare drijvende kracht voor convectieve warmteoverdracht en maakte een goede verdeling van de koellucht noodzakelijk.


FlowMotion voerde daarom een gekoppelde stromings- en warmteoverdrachtsanalyse van de console uit met CFD. Het doel was te beoordelen of het koelsysteem onder de opgegeven thermische randvoorwaarden voldoende capaciteit had en hoe de interne luchtverdeling waar nodig kon worden verbeterd.


Voor de simulaties werd een driedimensionaal model van de binnenzijde van de console opgebouwd met de thermisch en stromingstechnisch relevante componenten. Ook de werking van de verschillende ventilatoren werd in het model meegenomen. De berekeningen leverden de lokale snelheids-, druk- en temperatuurvelden in de console.


De resultaten lieten zien dat relatief kleine wijzigingen in de plaatsing van componenten het stromingsveld en daarmee de lokale warmteafvoer sterk konden beïnvloeden. Met behulp van de CFD-analyses werd uiteindelijk een configuratie ontwikkeld die aan de ontwerpdoelstellingen voldeed.

Technovia PSM
Technovia PSM
Technovia PSM