As the consumer market in the eco-friendly vehicle industry grows, the demand for water pump in a electric car parts market. This study intend to propose a mathematical model that can verify the effect of improving thermal properties when a non-conductive cooling filler liquid is introduced into an electric vehicle water pump. Also, the pros and cons of the immersion cooling method and future development way were suggested by analyzing the cooling characteristics using on the derived analysis solution. Thermal characteristics analysis of electric water pump applied with non-conductive filler liquid was carried out, and the diffusion boundary condition in the motor body and the boundary condition the inside pump were expressed as a geometric model. As a result of analyzing the temperature change for the heat source of the natural convection method and the heat conduction method, the natural convection method has difficulty in dissipating heat because no decrease in temperature due to heat release was found even after 300 sec. Also, it can be seen that the heat dissipation effect was obtained even though the non-conductive filling liquid was applied at the 120 sec and 180 sec in the heat conduction method. It has proposed to minimize thermal embrittlement and lower motor torque by injecting a non-conductive filler liquid into the motor body and designing a partition wall thickness of 2.5 mm or less.
Numerical investigation is made to study the effects of natural convection on the formation of macrosegregation of a Pb-Sn alloy solidification process in a 2-D confined rectangle mold. The governing equations are calculated using previous continuum models with SIMPLE algorithm doring the solidification process. In addition. to track the solid-liquid interface with time variations. the moving boundary condition Is adopted and irregular interface shapes are treated with Boundary-Fitted Coordinate system. As the temperature reduce from the liquidus to the solidus, the liquid concentration of Sn. the lighter constituent, increases. Then the buoyancy-driven flow due to temperature and liquid composition gradients, called thermosolutal convection or double diffusion, occurs in the mushy region and forms the complicated macrosegregation maps. Related to this phnomena, effects on the macrosegregation formation depending on the cooling condition and gravity values are described.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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v.19
no.11
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pp.3072-3083
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1995
The numerical simulation on the three-dimensional natural convection heat transfer in the enclosure with heat generating chip is performed, and the effects of convective heat loss and vents are also examined. The effects of the Rayleigh number and outer Nusselt number (Nu$_{0}$) on the maximum chip temperature and the fractions of heat loss from the hot surfaces are investigated. The results show that conduction through the substrate is dominant in heat dissipation. With the increase of Rayleigh number, heat dissipation through the chip surfaces increases and heat loss through the substrate decreases. Maximum dimensionless temperature with vents is found to decrease about 40% compared to the one without vents at Nu$_{0}$=0.l. It is also shown that effects of size and location of the vents are negligible.ble.
KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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v.5B
no.2
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pp.142-145
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2005
The life expectancy of a transformer largely depends on the temperature-rise it experiences. If the temperature-rise exceeds limits specified in the design standards, the aging of insulating materials is accelerated and the capability of the cooling medium is deteriorated. Consequently, applicable limits for the temperature-rise are essential in designing the transformer and the coolers, demanding the estimation of the transformer's thermal behavior. In order to analyze the temperature characteristics of the transformer, numerical analysis by way of the commercial CFD code has been carried out, and temperature-rise testing to verify computed results was performed. The results obtained in this study show that there is a good agreement between computed outcomes and experimental outcomes.
The peltier thermoelectric module are used to cool the heat generated by electronic equipment. In order to increase the efficiency of the peltier thermoelectric module, the heat must be released to the outside. A heat sink is used to discharge such heat to the outside. in this paper, two types of heat sinks with internal tunnels were designed. And the heating and cooling performance of the heat sink with internal tunnel structure was compared and analyzed through ANSYS. The heat sink of the A type had better heat transfer than the heat sink of the B type. Which is about 70% improved.
Theoretical and numerical study on heat transfer and evaporation in the vertical channel has been carried out and basic correlations have been derived for the heat transfer evaluation of PCCS. Analysis program was developed with low-Reynolds-number k-$\varepsilon$ model and surface transfer rates were calculated for the turbulent natural convection in the vertical channel. In relation to dry cooling by buoyancy-driven air, first, the system parameters which govern overall heat transfer rate are determined through the adequate nondimensionalization procedure. After comparison with existing experimental data, numerical results are used to derive heat transfer correlation by sensitivity calculations. In relation to wet cooling by falling water film, numerical analysis are carried out for evaporation process with real film surface conditions and evaporation correlation is derived through analogy concept and correction factors.
The influence on natural convection was studied by solving the partial differential equations within a rectangular enclosure which have a cooling strip at the right side wall of the space, a isothermally heated bottom plate and adiabatic two other walls. Computation was carried out for the range of Grashof number from $5*10^3$ to $2.5*10^5$ with Plandtl number of 0.73. The results have been obtained in cases of four aspect ratios and various strip sizes. Temperature and Stream function distributions have been plotted using explicit finite difference method in two dimensional, laminar flow, and also mean Nusselt number and Local Nusselt number have been obtained.
Chunhui Dong;Shikang Chen;Ronghua Chen;Wenxi Tian;Suizheng Qiu;G.H. Su
Nuclear Engineering and Technology
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v.55
no.8
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pp.2997-3009
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2023
The Passive containment Air-cooling System (PAS) can effectively remove the decay heat of the modular small nuclear reactor after an accident. The details of natural convection around the dome, which is a key part of PAS, were investigated numerically in the present study. The thermal dynamics around the dome were studied through the temperature, pressure and velocity contours and the streamlines. Additionally, the formation of the buoyant plume at the top of the dome was investigated. The results show that with the increase of Ra, the lift-off point moves toward the bottom of the dome, and the eddy under the buoyant plume grows larger gradually, which enhances the heat transfer. And the heat transfer along the dome surface with different truncation angles was investigated. As the angle increases, the heat transfer coefficient becomes stronger as well. Consequently, a newly developed heat transfer correlation considering the influence of truncation angle for the dome is proposed based on the simulated results. This study could provide a better understanding of natural convection around the dome of PAS and the proposed correlation could also offer more predictive value in the improvement of nuclear safety.
Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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v.16
no.2
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pp.142-148
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2017
The objective of this study is to investigate the cooling characteristics of a heat sink for an LED headlight used in passenger cars. To this end, this study conducts the experimental and numerical analysis of the heat sink heated at constant heat fluxes without air flow applied. In the experiments, heat was transferred at a constant heat flux through the bottom of a heat sink. The measured temperature on pre-selected locations of the heat sink was in good agreement with the numerically predicted one. The experimental and numerical results indicate that the convective heat transfer coefficient for the natural convection mode was decreased by increasing the heat flux applied to the bottom of heat sink, lowering the cooling capabilities.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.31
no.3
s.258
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pp.256-263
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2007
The purpose of this study is to investigate the cooling performance of heat sinks for an electronic telecommunication system by adequate natural convection. Heat generation rates of electronic components and the temperature distributions of heat sinks and surrounding air are analyzed experimentally and numerically. In order to perform the heat transfer analysis for the thermal design of telecommunication system a program is developed. The program used the graphic user interface environment to determine the arrangement of heat sources, interior fan capacity, and heat sink configuration. The simulation results showed that the heat sinks were able to achieve a cooling capacity of up to 230W at the maximum temperature difference of $19^{\circ}C$. To verify the results from the numerical simulation, an experiment was conducted under the same condition as the numerical simulation, and their results were compared. The design program gave good prediction of the effects of various parameters involved in the design of a heat sinks for an electronic telecommunication system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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