MA – Oberflächengestaltung gefertigter Fluid-Kühlkörper
Möglichkeiten der Oberflächengestaltung additiv gefertigter Fluid-Kühlkörper zur Optimierung der Wärmeübertragung
Die additive Fertigung von Kühlkörpern aus Aluminium eröffnet neue Freiheitsgrade bei der Gestaltung der Wärmeübertragungsstrukturen. Deshalb ist diese Art der Fertigung für leistungselektronische Systeme mit sehr hohen Leistungsdichten besonders interessant. Durch den Fertigungsprozess selbst ist die Oberfläche der Bauteile ohne Nachbehandlung sehr rau. Im Rahmen dieser Arbeit soll der Einfluss dieser Rauheit auf die Wärmeübertragung zwischen Fluid und Kühlkörper untersucht werden. Hierzu ist ein Versuchsaufbau zu entwickeln, in dem thermische Energie zwischen Festkörper und Fluid übertragen werden kann. Um Fehler bei der Messung des Wärmeübergangskoeffizienten zu minimieren, muss der Aufbau so gestaltet werden, dass störende Einflussfaktoren auf die Leistungsübertragung so weit wie möglich reduziert werden. Untersucht werden sollen additiv gefertigte Kühlkörper mit unterschiedlicher Oberflächenrauheit und optional mit nur additiv herstellbaren Maßnahmen zur Oberflächenvergrößerung. Zu ermitteln ist der Wärmeübergangskoeffizient als Funktion der Strömungsgeschwindigkeit; weitere mögliche Einflußparameter wären Art und Temperatur des Kühlmediums (Wasser, Wasser-Glykol).
Bearbeiter: Steven Enlow
Betreuer: Thomas Menrath (Fraunhofer IISB) – Telefon: 09131-761235; Email: Thomas.Menrath@iisb.fraunhofer.de
Für Studienfächer: EEI, Mechatronik, Energietechnik
Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März