Jump to content

Как рассчитать полную систему Водяного охлаждения в Flow Simulation?


Recommended Posts

Задача выяснить до какой макс. температуры будет нагреваться чип в замкнутой системе водяного охлаждения. Трудность в том, что с одной стороны - это внутренняя задача (теплообменик и цикруляция жидкости) - а с другой - внешняя (радиатор обдуваемый вентиляторами).  

Новичок в FlowSimulation - нашел примеры рассчета  радиатора чипа обдуваемого внешним потоком, либо рассчет потока жидкости в теплообменнике, но не все сразу. 

Подскажите пожалуйста порядок действий для настройки подобного проекта

Link to post
Share on other sites


UnPinned posts
Кварк

Предположу, что можно решить внешнюю задачу и указать подобласти течения. 

Но это не точно)

Link to post
Share on other sites
an_rushin

предположим, что известны характеристики помпы и мощность процессора, тогда предлагаю рассчитать массовый расход воды, используя геометрию конструкции и по формуле

Q = mass_flow_water * Cp_water * (Tmax - T_water0)

подойдет?

 

расчет будет справедлив, если пренебречь тепловыми потерями через кожух, но если принимать в расчет потери, то нужна целостная картинка окружения кожуха, коэф. теплопередачи, температуры вблизи кожуха...
 

Link to post
Share on other sites
AlexKaz
03.09.2022 в 16:42, CAid сказал:

до какой макс. температуры будет нагреваться чип в замкнутой системе водяного охлаждения.

Разбейте задачу на подзадачи:

1. определить максимальный теплосъём радиатора и вентиляторов у водянки Qсток; скорость вентиляторов должна быть максимальной; температура воздуха внешней среды ~ 30 С, т.к. воздух в корпусе подогрет, а водянки берут для тёплого и жаркого климата;

2. определить максимальное потребление микропроцессора Qисточник; в пике 2*TDP, подробности в даташитах;

3. банально проверить Qсток > Qисточник;

4. если предыдущий пункт выполняется, берёте условный коэффициент теплосъёма 1.5 и подбираете подходящий радиатор на мощнсоть Qсток*1.5; если есть желание продолжать, усложняете:

5. найти зависимость теплосъёма от  температуры на входе в радиатор водянки; должна быть в даташитах; если нет - читайте как считают радиаторы;

6. на основании п.5 вывести условный к-т теплоотдачи для радиатора водянки; литература - расчёты радиаторов, теплотехника;

7. рассматриваем только замкнутый контур без точной имитации радиатора водянки; задать к-т выше на поверхности, имитирующей радиатор

8. подать на МП мощность 2*TDP;

9. решать нестационар; бинго.

 

Всю эту длинную последовательность можно уместить до одной единственной простейшней формулы и решать безо всяких FlowSimulation с достаточной точностью.

Проблемы лишь в исходных данных. Вот с ними Вы должны сами определиться. Не осилите - значит не осилите.

Edited by AlexKaz
Link to post
Share on other sites

TDP известно, Рассеиваемая мощность на радиаторе водянки тоже известна - т.к. это детали заводские. А вот параметры теплообменника приблизительные - т.к. делается самостоятельно.

Идея была как раз в том, чтобы запустить Симуляцию и на её основе уже будет понятно - какие параметры при такой толщине стенок, ширине каналов и площади поверхности которые я нарисовал в сочетании с этим радиатором... Внести изменения - снова прогнать симуляцию - и так по кругу пока не найду удовлетворительную конструкцию. 

Если правильно понял - для этого нужно изобразить Радиатор как коробку и задать ему граничное условие "стенка" с заданным коэф. теплопроводности... лучше если там можно задать формулу коэф. в зависимости от температуры жидкости.

Link to post
Share on other sites
AlexKaz

 

Идея типа правильная. Но есть одно но - вычислительная сложность. Если моделить радиатор как есть, потребуется кластер или суперкомпьютер.

А если не как есть - уже нужны какие-то коэффициенты, а их нельзя взять методом "пальцем в небо".

Link to post
Share on other sites
AlexArt
9 минут назад, AlexKaz сказал:

 

Идея типа правильная. Но есть одно но - вычислительная сложность. Если моделить радиатор как есть, потребуется кластер или суперкомпьютер.

А если не как есть - уже нужны какие-то коэффициенты, а их нельзя взять методом "пальцем в небо".

Если поступить полуэмпирически? Взять коэффициенты конвенции, теплотдачи, радиации для поверхности. Понятно, что это будет приближение. Но приближение довольно хорошее. Таким приближением пользуются при расчете тепловых деформаций трубопроводной арматуры.

Link to post
Share on other sites
AlexKaz

Про то и речь в литературе про радиаторы и прочие теплообменники...

Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.




×
×
  • Create New...