Ensuring the Availability of Turbulators for End-of-Life Cycle of the NXW's CH6x Devices
Väyrynen, Osku (2023)
Väyrynen, Osku
2023
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202404035615
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202404035615
Tiivistelmä
Tämä Danfoss Drivesin kanssa yhteistyössä tehty opinnäytetyö käsittelee kriittistä haastetta turbulaattorien keskeytymättömän toimituksen varmistamisesta NXW CH6x -taajuusmuuttajien jäähdytysjärjestelmiin. Turbulaattorit, jotka ovat kriittisiä lämmönsiirron parantamiselle luomalla turbulenssia, ovat kriittinen jäähdytysjärjestelmän osa, ja turbulaattorien saatavuus on ensiarvoisen tärkeää kalliiden tuotantoseisokkien estämiseksi. Projekti pyrkii ratkaisemaan ongelman, joka syntyy, kun komponenttien saatavuus heikkenee, etenkin kun alkuperäiset mallit vanhenevat tai toimittajat lopettavat niiden valmistuksen. Ensisijainen tavoite on tutkia ja arvioida vaihtoehtoisia turbulaattori malleja ja löytää uusi toimittaja, mikä varmistaa NXW CH6x -taajuusmuuttajien jatkuvan tuotannon ilman toimitusongelmia.
Tutkimuksessa käytetään Computational Fluid Dynamics (CFD) -simulaatiota, joka on keskeinen menetelmä monimutkaisten nestevirtaus- ja lämmönsiirto ongelmien analysoinnissa ja ratkaisemisessa. Tämä lähestymistapa mallintaa nestevirtausta käyttämällä massan, liikemäärän ja energian säilymisen yhtälöitä, jotka ratkaistaan numeerisesti visualisointien ja kuvaajien luomista varten. Nämä simulaatiot ovat ratkaisevia arvioitaessa erilaisten turbulaattori mallien suorituskykyä ja niiden vaikutusta jäähdytystehokkuuteen.
Tulokset paljastavat, että erilaiset turbulaattori mallit vaikuttavat merkittävästi jäähdytysjärjestelmän tehokkuuteen. CFD-simulaatiot tarjoavat tietoa nesteen käyttäytymisestä, mukaan lukien nopeus-, paine- ja lämpötilajakaumista, jotka ovat ratkaisevan tärkeitä jäähdytysjärjestelmän suunnittelun optimoinnissa. Tutkimuksessa todetaan, että turbulaattorien strateginen valinta ja optimointi on kriittistä jatkuvan tuotannon ylläpitämiseksi ja elektronisten laitteiden jäähdytysjärjestelmien kokonaistehokkuuden ja pitkäikäisyyden parantamiseksi. This thesis done in partnership with Danfoss Drives, and it addresses the critical issue of ensuring an uninterrupted supply of turbulators for the cooling systems in the NXW CH6x family of drives. Turbulators, essential for improving heat transfer rates by creating turbulence, are important cooling system components and the availability of turbulators is paramount to prevent costly production downtimes. The project aims to solve the problem that arises when these components face supply shortages, particularly when original models become obsolete, or suppliers discontinue them. The primary objective is to explore and evaluate alternative turbulator designs and identify new suppliers, ensuring the continuous production of NXW CH6x drives without supply-related issues.
The research employs Computational Fluid Dynamics (CFD) simulation, a key method in analyzing and solving complex fluid flow and heat transfer problems. This approach models a fluid flow using equations for mass, momentum, and energy conservation, solved numerically to provide visualizations and graphs. These simulations are crucial in assessing the performance of various turbulator designs and their impact on cooling efficiency.
The findings reveal that different turbulator designs significantly influence the efficiency of the cooling system. CFD simulations provide insights into fluid behavior, including velocity, pressure, and temperature distributions, crucial for optimizing cooling system designs. The study concludes that the strategic selection and optimization of turbulators is critical for maintaining uninterrupted production and enhancing the overall efficiency and longevity of the cooling systems in electronic devices.
Tutkimuksessa käytetään Computational Fluid Dynamics (CFD) -simulaatiota, joka on keskeinen menetelmä monimutkaisten nestevirtaus- ja lämmönsiirto ongelmien analysoinnissa ja ratkaisemisessa. Tämä lähestymistapa mallintaa nestevirtausta käyttämällä massan, liikemäärän ja energian säilymisen yhtälöitä, jotka ratkaistaan numeerisesti visualisointien ja kuvaajien luomista varten. Nämä simulaatiot ovat ratkaisevia arvioitaessa erilaisten turbulaattori mallien suorituskykyä ja niiden vaikutusta jäähdytystehokkuuteen.
Tulokset paljastavat, että erilaiset turbulaattori mallit vaikuttavat merkittävästi jäähdytysjärjestelmän tehokkuuteen. CFD-simulaatiot tarjoavat tietoa nesteen käyttäytymisestä, mukaan lukien nopeus-, paine- ja lämpötilajakaumista, jotka ovat ratkaisevan tärkeitä jäähdytysjärjestelmän suunnittelun optimoinnissa. Tutkimuksessa todetaan, että turbulaattorien strateginen valinta ja optimointi on kriittistä jatkuvan tuotannon ylläpitämiseksi ja elektronisten laitteiden jäähdytysjärjestelmien kokonaistehokkuuden ja pitkäikäisyyden parantamiseksi.
The research employs Computational Fluid Dynamics (CFD) simulation, a key method in analyzing and solving complex fluid flow and heat transfer problems. This approach models a fluid flow using equations for mass, momentum, and energy conservation, solved numerically to provide visualizations and graphs. These simulations are crucial in assessing the performance of various turbulator designs and their impact on cooling efficiency.
The findings reveal that different turbulator designs significantly influence the efficiency of the cooling system. CFD simulations provide insights into fluid behavior, including velocity, pressure, and temperature distributions, crucial for optimizing cooling system designs. The study concludes that the strategic selection and optimization of turbulators is critical for maintaining uninterrupted production and enhancing the overall efficiency and longevity of the cooling systems in electronic devices.