Xin hỏi Mô phỏng sự tản nhiệt của chi tiết bằng nhôm tiếp xúc với một nguồn nhiệt cố định?

#1
Em đang thiết kế một chi tiết tản nhiệt cho thiết bị đèn LED, em cần tính toán và mô phỏng để biết chi tiết có đáp ứng được yêu cầu là tản nhiệt hay không?

Nhờ các bác hướng dẫn các bước cơ bạn và các thông số phải nhập vào trong môi trường của Ansys.
Em xin chân thành cảm ơn.
 

Đặt mua Tài liệu Thiết kế & Phát triển sản phẩm với giá ưu đãi

#2
Ðề: Mô phỏng sự tản nhiệt của chi tiết bằng nhôm tiếp xúc với một nguồn nhiệt cố định?

Bạn có thể dùng FLuent, CFX hoặc Icepak để tính. Thuận lợi nhất là dùng ANSYS Icepak, modul này chuyên để dùng tính toán mô phỏng các bài toán nhiệt trong lĩnh vực điện. Với mô hình này chắc bạn sẽ cần phải có một máy tính cấu hình cao đấy vì khi chia lưới số lượng phần tử sẽ rất nhiều.
 

umy

Well-Known Member
#5
Em đang thiết kế một chi tiết tản nhiệt cho thiết bị đèn LED, em cần tính toán và mô phỏng để biết chi tiết có đáp ứng được yêu cầu là tản nhiệt hay không?

Nhờ các bác hướng dẫn các bước cơ bạn và các thông số phải nhập vào trong môi trường của Ansys.
Em xin chân thành cảm ơn.
Vấn đề khó đấy, phải có đầy đủ chi tiêt về vật liệu Nhôm gì ? nguồn nhiệt bao lớn và yêu cầu là tản nhiệt ra sao ? kiến thức sâu rộng !
Anh vinhgtvt: Cày được Ansys mấy rồi, có dùng qua chưa ? Đọc TL tiếng Anh hiểu ko ?


Xem thêm :
https://www.ansys.com/blog/smart-home-technology-Simulation

On the other hand, Smart LEDs, with an embedded antenna, not only help energy efficiency but also the overall efficiency of the system (home) through wireless communication with other IoT devices. It is important to study the performance of the LED under various operating conditions. At higher temperatures, the antenna’s operating frequency shifts from its nominal value due to changes in the PCB’s substrate dielectric constant as well as the electric resistivity of the different metallic parts.

In addition, thermal stress may cause deformation for both antenna and circuit components causing a drop in the antenna radiation performance. Thermal analysis is performed using ANSYS Icepak on the LED installed in the kitchen ceiling. The LED dissipates heat via conduction to the ceiling, and via natural convection and radiation to its surroundings. The detailed PCB layout is imported for accurate representation of the conduction paths. The computed temperature distribution from the thermal analysis is used to re-evaluate the material properties of the dielectric and conductor materials in the electromagnetic analysis setup. The updated electromagnetic analysis determines a drift in the antenna’s operating frequency.

The maximum temperature of the LED in this simulation is in line with reported values (by LED manufacturers) for a 13 Watts LED light bulb as shown in Figure 6. Additionally, thermal stress and deformation analyses were conducted using ANSYS Mechanical. The total deformation of internal components is computed and verified for structural integrity and performance as shown in Figure 6d.

 
Last edited:
Lượt thích: Nova

umy

Well-Known Member
#6
cho bạn nào có còn quan tâm:
A- TL xem thêm,
1- Heat sink
https://en.wikipedia.org/wiki/Heat_sink
2- Thermal management of high-power LEDs
https://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_management_of_high-power_LEDs

B- Áp dụng rộng hơn trong thực tiển CAE > TL lưu giử
(thưởng cho member giỏi: cậu Persious, có nhiều quan tâm )

* IRJET-V5I2234EngineCylinderFinsTransientThermalAnalysis.pdf 7Pages
https://www.irjet.net/archives/V5/i2/IRJET-V5I2234.pdf
* Ravikumar_2017_IOP_Conf._Ser.__Mater._Sci._Eng._197_012085.pdf 7Pages
Experimental and Transient Thermal Analysis ofHeat Sink Fin for CPU processor for betterperformance
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/197/1/012085/pdf
 
Last edited:

umy

Well-Known Member
#7
Cho mấy đứa "kỹ sinh VN" còn chút quan tâm thật sự về "Nhiệt: truyền và tản nhiệt" mà thiếu căn bản vật lý !! Xem thêm sách nầy để hiểu thêm.
Heat Transfer Calculations
Myer Kutz 2005 - 728 Trang
https://b-ok.cc/book/602022/caebfb?dsource=recommend

Packed with laws, formulas, calculations solutions, enhancement techniques and rules of thumb, this practical manual offers fast, accurate solutions to the heat transfer problems mechanical engineers face everyday.

Thí dụ tản nhiệt cho khối Alu với FEA !!! Như chủ thớt vinhgtvt hỏi và dông ,!
Xem Chaper 12 Transient Heat-Transfer Problem: Tape Pack Cooling

PS: cho khối Alu tản nhiệt LED bài #1 của cậu vinhgtvt nên lập nữa mô hình đối xứng, với điều kiện biên symmetric thì chia mạng lưới chỉ còn một nửa số phần tử !! > tính nhanh hơn.
 
Last edited:

umy

Well-Known Member
#8
ansyshelp.chm (54.6MB) civilfem.chm (15.3MB) 22 Example (5.76MB). Tổng hơn 74MB
http://www.mediafire.com/?ofe8224dhkk4m9t
Xã ra: Gõ vào ansyshelp.cmp (Release 11) > Xem Thermal analysis Guide

1.1.1. Convection
You specify convection as a surface load on conducting solid elements or shell elements. You specify the convection film coefficient and the bulk fluid temperature at a surface; ANSYS then calculates the appropriate heat transfer across that surface. If the film coefficient depends upon temperature, you specify a table of temperatures along with the corresponding values of film coefficient at each temperature.

For use in finite element models with conducting bar elements (which do not allow a convection surface load), or in cases where the bulk fluid temperature is not known in advance, ANSYS offers a convection element named LINK34. In addition, you can use the FLOTRAN CFD elements to simulate details of the convection process, such as fluid velocities, local values of film coefficient and heat flux, and temperature distributions in both fluid and solid regions.

1.1.2. Radiation

ANSYS can solve radiation problems, which are nonlinear, in four ways:
  • By using the radiation link element, LINK31
  • By using surface effect elements with the radiation option (SURF151 in 2-D modeling or SURF152 in 3-D modeling)
  • By generating a radiation matrix in AUX12 and using it as a superelement in a thermal analysis.
  • By using the Radiosity Solver method.
For detailed information on these methods, see "Radiation".

1.1.3. Special Effects

In addition to the three modes of heat transfer, you can account for special effects such as change of phase (melting or freezing) and internal heat generation (due to Joule heating, for example). For instance, you can use the thermal mass element MASS71 to specify temperature-dependent heat generation rates.

1.1.4. Far-Field Elements

Far-field elements allow you to model the effects of far-field decay without having to specify assumed boundary conditions at the exterior of the model. A single layer of elements is used to represent an exterior sub-domain of semi-infinite extent. For more information, see Far-Field Elements in the Low-Frequency Electromagnetic Analysis Guide.
 
Lượt thích: Done
Top