水冷プレートの冷却性能解析

はじめに


汎用熱流体解析ソフトウェアAICFDを用いて、水冷プレートの冷却性能を解析します。冷却プレート（アルミ合金）に２箇所の熱源（シリコンチップ）を設置し、冷却性能を評価します。冷却プレートは水冷式であり、ウォータージャケットは単一水路です。


対象と解析条件について


解析の対象となるジオメトリを以下に示します。入口と出口および二つの熱源があります。


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図1：解析対象


解析条件を以下に示します。


表1：解析条件

入口条件

速度0.2 [m/s]、温度25 [℃]

乱流モデル

層流

発熱量

熱源１：40 [W]

熱源２：60 [W]

熱抵抗

0.25 [K/W]、0.167 [K/W]

※熱源境界での熱抵抗は、冷却プレート表面の断熱膜


表2：物性値

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解析結果について


解析結果を以下に示します。


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図2：水冷プレート温度分布


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図3：ウォータージャケット温度分布


表3：熱交換性能

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