液体冷却ライブラリ は、液冷システムのモデリングとシミュレーションに使用され、仮想プロトタイピング、コンポーネント寸法、制御設計に使用されます。
本ライブラリには、パイプ、ベンド、ジャンクションなどの80以上の内部流れのコンポーネントが、形状に基づいた予測的な流れ抵抗の相関関係とともに含まれています。 また、測定データから校正可能な汎用コンポーネントも含まれています。
20種類以上の流体モデルがライブラリに含まれており、水、カスタマイズ可能なグリコール-水およびアルコール-水混合物、あらゆる関連する水-塩混合物（炭酸カリウムなど）、塩化カルシウム、塩化ナトリウム、酢酸カリウムなどの冷却システムモデリングをサポートする温度依存の特性を有しています。また、SAEオイルモデルやジェット燃料も含まれています。
あらかじめ設定されたテンプレートにより、ユーザーは簡素化された高性能の熱交換器スタックモデルを作成し、パラメータの検証や結果温度の提示のための3Dビジュアライゼーションが可能です。
こちらは熱交換器ライブラリのジオメトリベースモデルと組み合わせて効果的に使用することができます。
図：冷却回路です。本ライブラリには、一例ですが、内燃エンジンの冷却を正確にモデル化するための関連部品が含まれています。
適用例
熱交換器スタック
流体回路間の重要なカップリングポイントです。液冷ライブラリーと熱交換器ライブラリーの両方に、熱交換器スタックのモデルがあります。これらのモデルは、詳細の点で異なっています。
熱交換器ライブラリでは、スタック可能な詳細なジオメトリベースのモデルを使用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は、基本的なスタック形状のみを必要とし、CFD などからの外部入力に基づく気流を課したマッピングされた熱交換器を使用することができます。スタックを通過する空気温度は、スタックジオメトリーに基づいて計算され、各熱交換器の入力温度は、以前の熱交換器出口温度に基づいて1回で計算されます。こちらには2～8 台の熱交換器からなる組立式スタックモデルが含まれています。
効果データは簡略化されていますが、車両開発プログラムの初期に利用できることが多いため、冷却パックのコンセプトだけでなく、熱システムの設計や性能の迅速な評価をサポートすることができます。
この研究の詳細は、Integrated Vehicle Thermal Management in Modelicaでご覧いただけます。
本ライブラリは、自動車、産業機器、プロセス産業で使用されています。用途は以下の通りです。
- ポンプの寸法計測
- 熱過渡応答の制御
- エンジン冷却
- バッテリーの熱管理
- パワーエレクトロニクスや機械の冷却
地域暖房
地域暖房ネットワークは、動的システムの典型的な例です。様々な境界条件や遅延の影響を受け、最適な運転ポイントもそれに応じて変化します。液冷ライブラリには、地域暖房ネットワークを正確に表現するための圧力損失モデル、バルブ、熱交換器モデルなどが含まれています。 これまでのプロジェクトでは、給水温度の適合やバルブのインテリジェント制御により、運用コストの削減を実現しました。
火力発電ライブラリを使用することで、発電所の現実的なモデルも統合することができます。
パワーエレクトロニクスと機械の冷却
液冷ライブラリに含まれるコンポーネントや流体は、パワーエレクトロニクスや機械の冷却システムの開発に適合しています。適切な圧力損失モデル、熱交換器モデル、冷却水モデルが利用可能です。このライブラリは、風力タービンのパワーエレクトロニクスにおける冷却システムの解析に使用され、成功を収めています。
燃料系設計
燃料の供給と分配は、決して些細なことではありません。航空宇宙産業におけるエンジン設計を含む非常に多くのアプリケーションでは、燃料が冷却材として機能することが求められます。燃料の成分が不均一であるため、燃料蒸気の発生が繰り返し問題となります。液体冷却ライブラリには、関連する燃料とジェット燃料のモデルが含まれています。
リソース
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