CFD-simuleringer af ny generation frekvensomformere
Hos Danfoss er næste generations frekvensomformere undervejs. DIS har hjulpet i designfasen, hvor simuleringen på 3D-model af den nye omformer giver vigtige testresultater.
Udvikling af en helt ny frekvensomformer er ikke noget, Danfoss gør hver dag. I designfasen skal der udføres simuleringer på 3D-modeller, hvoraf resultater danner grundlag for udviklingen af omformerne. Danfoss manglede ressourcer til at foretage simuleringerne og kontaktede vidensvirksomheden DIS.
CFD-simuleringer giver klarhed
Elektronik tåler ikke høje temperaturer, hvorfor det skal sikres, at den installerede elektronik ikke bliver for varm. For at spare tid og penge foretog DIS i designfasen en Computational Fluid Dynamics (CFD)-simulering af omformeren, hvor man kan simulere, hvorledes fluider, såsom vand og luft, opfører sig i en bestemt geometri.
For at kunne løse den opgave og for at lave apparaterne så kompakte som muligt, forenkles geometrien i en simuleringsmodel; en 3D-model af hele apparatet inklusiv blæser, heat sink og elektronik, som der simuleres på, og hvor der afsættes effekter forskellige steder. Med CFD-simuleringerne var det muligt at se luft-flowet igennem frekvensomformeren, og hvordan den kølede elektronikken. Ydermere var det muligt at finde problemområder, hvor temperaturen steg kraftigt grundet meget lidt eller ingen luftudskiftning.
På baggrund af resultaterne fra simuleringerne, samt fra tests foretaget på prototyper af omformeren, blev målingerne sammenlignet, hvortil DIS ligeledes kom med løsningsforslag til designet. De nye tiltag viste sig efterfølgende at give 37 procent bedre køling ved hjælp af simuleringerne.
- En simuleringsmodel giver os mulighed for at arbejde mere fleksibelt og få testet vores idéer af, og så undgår vi at skulle bygge alt for mange prototyper, hvilket sparer os for en masse tid. Har du en god simuleringsmodel, kan du relativt hurtigt foretage ændringen i den virtuelle verden og se, om ændringen løser problemet, eller om nye bliver skabt. De simuleringsresultater og løsningsforslag, vi har fået fra DIS, har givet os en meget vigtig viden, og vi er nu i gang med at afprøve de fremlagte løsningsforslag, fortæller Claus E. Jørgensen, Lead Mechanical Engineer hos Danfoss.
