液体冷却ライブラリ
液体冷却ライブラリ (Liquid Cooling Library) は、液体冷却システムの仮想プロトタイピング、部品寸法決定、そして制御設計を行うために利用されています。
このライブラリには、パイプ、ベンド、ジャンクションなど予測可能なジオメトリベースのフロー抵抗相関を含む80以上の内部フローコンポーネントのほか、測定データから寸法を記入できる一般的な部品も含まれています。
ライブラリには、水、カスタマイズ可能な水グリコール系・水アルコール系混合液体、塩水混合液体全般（例えば炭酸カリウム）、塩化カルシウム、塩化ナトリウム、酢酸カリウムといった冷却システムモデリングに対応する温度依存特性を備えた20種類以上の媒質/媒体モデルが含まれているだけでなく、SAEオイルモデルとジェット燃料までもが含まれています。
既定義のテンプレートにより、単純化された高性能の3D熱交換器スタックモデルの可視化を行うことでパラメーターの検証と温度の評価をすることができます。
熱交換器ライブラリからの構造に基づいたモデルを効率的に導入しご利用いただけます。
冷却回路のダイアグラム。ライブラリには、燃焼エンジンの冷却などを正確にモデル化するための関連コンポーネントが含まれています。
利点
- 設計の初期段階における非圧縮性液体巡回路モデルの挙動をシミュレーションするための高性能モデル
- 液体冷却のシナリオを正確に描くための圧縮性または非圧縮性のフローを考慮
- 包括的なシステムレベルでの熱管理を可能とする他のライブラリとのプラグ&プレイ互換性
- お客様の特殊なニーズに基づいた部品との柔軟な接合、これにより非標準的な回路も製作可能
適用事例
熱交換器スタック
熱交換器スタックは流体回路間の重要な結合点です。液体冷却ライブラリ・熱交換器ライブラリ双方に、熱交換器スタックのモデルが含まれています。これらライブラリのモデルは、詳細が以下の点において異なります。
熱交換器ライブラリでは、熱交換器の内部構造について詳細なジオメトリベースの熱交換器モデリングをすることができます。
液体冷却ライブラリのスタックモデルでは、基本的な熱交換器形状のみを設定し、CFDなどからの外部入力に基づくエアフローを用いたマップベースの熱交換器を使用することができます。スタックを通る空気温度は、スタック形状に基づいて、各熱交換器に対して上流の熱交換器出口温度を元に計算された入口境界条件を用いて計算されます。液体冷却ライブラリには、2-8台の熱交換器を集合させたスタックモデルが含まれています。
有効性データは単純化されているものの、車両開発プログラムの初期段階で利用可能となることが多く、冷却ユニットのコンセプトや熱システムの設計・性能の迅速な評価をサポートすることができます。
Modelicaの統合車両熱管理に関する調査の詳細はこちら。
液体冷却ライブラリは、自動車、産業機械およびプロセス産業で利用されています。具体的な適用事例は次のとおりです。
- ポンプの容量決定
- 熱過渡応答の制御
- エンジン冷却
- バッテリー温度管理
- パワーエレクトロニクスと機械の冷却
地域熱供給
地域熱供給ネットワークは動的システムの模範例です。広範囲の境界条件および遅延を仮定することで、その最適動作点は適宜変化します。液体冷却ライブラリには、地域熱供給ネットワークを正確に表現すための関連する圧力低下モデル、バルブ、熱交換器モデルが含まれています。以前に行われたプロジェクトでは、給水温度とインテリジェントなバルブ制御を採用することにより、運用コストの削減を達成しました。
また、火力発電ライブラリを使用することで発電プラントのリアルなモデルを統合することもできます。
パワーエレクトロニクスおよび機械の冷却
液体冷却ライブラリのコンポーネントと媒質/媒体モデルは、パワーエレクトロニクスおよび機械の冷却システムの開発に適しています。適切な圧力低下モデル、熱交換器モデル、およびクーラントモデルが利用できます。このライブラリは、風力発電機のパワーエレクトロニクスにおける冷却システムの分析にうまく活用されています。
燃料システム設計
燃料の供給と分配は簡単な作業ではありません。航空宇宙産業のエンジン設計を含む多くのアプリケーションでは、燃料がクーラントとして機能することが求められます。燃料成分の不均一性を考慮すると、頻発する問題は燃料の蒸発です。この液体冷却ライブラリには、関連する燃料モデルとジェット燃料モデルが含まれています。