In fast allen elektronischen Systemen sind eine Vielzahl von Komponenten auf engstem Raum untergebracht, die zum Teil große Mengen an Wärme abgegeben. Da der Markt immer leistungsfähigere Technik auf immer kleineren Bauraum fordert, ist die Optimierung der Wärmeabfuhr ein fortlaufender Prozess.

In diesem Zusammenhang wurde FlowMotion damit beauftragt, einen Rippenkühler bezüglich Wärmeabgabe und Größe zu optimieren. Um möglichst viel Informationen über die Luftströmung entlang des Kühlers, der Temperatur-verteilung im Kühler und der daraus resultierenden Wärmeabgabe zu erhalten, wurden Strömungs-Simulationen (CFD Berechnungen) als Untersuchungsmethode ausgewählt.

Bei Strömungs-Simulationen von Kühlrippen wird eine 3D Modell des massiven Kühlers und der umgebenden Luft erstellt. Danach wird das Rechengitter erstellt, dem bei Wärmeübergangsberechnung eine besondere Bedeutung zukommt, um eine ausreichende Simulationsgenauigkeit zu erreichen. Außerdem wurden in diesen CFD Berechnungen Wärmeleitung innerhalb des Kühlers, thermische Strahlung und die Temperatur-abhängigkeit der Lufteigenschaften berücksichtigt.

Im Bereich Prozessorkühlung bieten CFD Berechnungen im Vergleich zum Prototypenbau inklusive Messungen den Vorteil, eine Untersuchung über die Eigenschaften eines Kühlers mit geringerem Kosten- und Zeitaufwand und mit einer viel größeren Informationsdichte durchzuführen. Deshalb wurde eine Vielzahl von Kühler-Varianten simuliert. Die Analyse der Simulationsergebnisse führte zu einer tieferen Einsicht in die strömungsmechanischen Vorgänge und es konnte gezeigt werden, welche geometrischen Parameter des Kühlers zu einer maximalen Verbesserung der gewünschten Eigenschaften führten.