این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۵، شماره ۲، صفحات ۱۳-۲۴
عنوان فارسی مطالعه عددی جهت بهبود عملکرد انتقال حرارت برای یک اینورتر قدرت سه فاز
چکیده فارسی مقاله در این مقاله شبیه‌سازی سه بعدی انتقال حرارت برای یک نمونه تجهیز الکترونیک قدرت و سیستم خنک‌ساز آن پیاده‌سازی می‌شود. تجهیز یک اینورتر سه‌فاز توان بالا ساخت شرکت سِمیکرُن می‌باشد که کاربرد اصلی آن در وسایل نقلیه برقی و هیبریدی است. سیستم خنک‌ساز یک گرمابر دارای پره مستقیم مستطیلی با مقطع عرضی یکنواخت است که از طریق همرفت خنک می‌شود. عامل محدود کننده طراحی سیستم انتقال حرارت، بالا بودن دمای بیشینه تراشه‌ها و به عبارتی منابع حرارتی موجود در اینورتر با نام اختصاری IGBT می‌باشند. دمای IGBT‌ها برای جلوگیری از شکست حرارتی و مکانیکی تجهیز بایستی زیر ͦC 125 باشد. یکی از اهداف اصلی، کاهش دمای بیشینه با طراحی دقیق چیدمان تراشه‌ها می‌باشد. طراحی ابعاد هندسی گرمابر، با توجه به محدویت حرارتی تراشه‌ها و مصالحه بین حجم مواد مصرفی و بازده گرمابر انجام می‌شود. پارامترهای هندسی مورد بررسی تعداد، ارتفاع و ضخامت پره‌ها و نیز ضخامت پایه گرمابر می‌باشند. تلفات توان منابع حرارتی با شبیه‌سازی در نرم افزار متلب و اطلاعات فنی ارائه شده از طرف شرکت سازنده به دقت محاسبه می‌شود. مدل حرارتی اینوتر و سیستم خنک‌ساز آن توسط روش اجزاء محدود پیاده‌سازی می‌شود. صحت مدل‌سازی حرارتی و توان اتلافی محاسبه شده، توسط نرم‌افزار سِمیسِل تأیید می‌گردند. طراحی دقیق چیدمان‌ باعث کاهش چشمگیر دمای بیشینه تراشه‌ها به مقدار ‌ͦC 20 می‌شود. بازده گرمابر با طراحی مناسب برای ضرایب انتقال حرارت W/m2.K 50، W/m2.K 75 و W/m2.K 100 به ترتیب با افزایش حجم 52/22%، 51/13% و 0%، به مقدار 35/10%، 67/16% و 51/27% نسبت به گرمابر اولیه افزایش یافته است.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی A numerical study on efficiency improvement of heat transfer for a 3-phase inverter
چکیده انگلیسی مقاله In this paper, 3-D simulation of heat transfer in a power electronic device and its cooling system is performed. The device is a high voltage three-phase inverter manufactured by Semikron Company which its main application is in electric and hybrid vehicles. Cooling system is a forced-air plate-fin heat sink. Limitation factor of designing heat transfer is maximum temperature of the inverter’s chips, heat sources, called IGBT. Maximum temperature of IGBTs should be below 125 ᵒC in order to avoidance of both the thermal and the mechanical failures. One of the primary objectives is the reduction of the maximum temperature by designing layout of chips. Also, the heatsink geometry design is accomplished with the consideration of the maximum temperature and tradeoff between both the usage material volume and the heatsink efficiency. Geometries are the number of fins, the fin height, the fin thickness and the base thickness of the heatsink. The power dissipation is estimated using datasheet information and output waveforms obtained from simulation in MATLAB. A thermal model of the inverter and its cooling system are simulated by using finite-element method (FEM). The accuracy of the thermal model and power dissipation estimation are verified by Semisel software. The maximum temperature is significantly reduced about 20 ᵒC by designing layout precisely. Also, the heatsink efficiency is increased 10.35%, 16.67% and 27.51% with the increase of the material volume about 22.52%, 13.51% and 0% for the heat transfer coefficient, 50, 75 and 100 (W/m2.K) by good design of the heatsink geometry ,respectively.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله حمیده دل آرام |
دانشگاه صنعتی شاهرود
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه صنعتی شاهرود (Shahrood university of technology)

علی دستفان |
دانشگاه صنعتی شاهرود
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه صنعتی شاهرود (Shahrood university of technology)

محمود نوروزی |
دانشگاه صنعتی شاهرود
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه صنعتی شاهرود (Shahrood university of technology)

نشانی اینترنتی http://mme.modares.ac.ir/article_11927_20788aa2d5d4dab7136f1dcf2e2de3a5.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1256/article-1256-228169.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات