Chlazení LED zdroje světla vzduchem

Abstract

Diplomová práce se zabývá parametrickou optimalizací chladiče světelného zdroje. Během výzkumu byla provedena rešerše odborné literatury týkající se chladičů a různých přístupů k zlepšení jejich účinnosti. Model chladiče s LED páskem byl vytvořen v programu Ansys Design Modeler a simulace přirozené konvekce a tepelné analýzy byly provedeny v softwaru Ansys Fluent. K ověření modelu byl proveden experiment, při kterém byla měřena teplota povrchu existujícího chladiče. Parametrická optimalizace byla provedena pomocí nástroje Ansys Direct Optimization. Optimalizovanými parametry byla výška žeber a vzdálenost mezi nimi, s cílem snížit průměrnou povrchovou teplotu chladiče. V důsledku optimalizace došlo ke snížení teploty povrchu chladiče o 7,4 %. Byly navrženy nové metody výroby dílu s ohledem na hodnoty optimalizovaných parametrů.

The master thesis is dedicated to the parametric optimization of a light source cooler. During the research, a literature review regarding heat sinks and various approaches to enhance their efficiency was carried out. A model of a heat sink with mounted LED strip was built using Ansys Design Modeler, and simulations of natural convection and thermal analyses were performed in the Ansys Fluent software. To validate the model, an experiment was conducted where the surface temperature of the existing heat sink was measured. Parametric optimization was carried out using the Ansys Direct Optimization tool. The optimized parameters were the fin height and the distance between them, with the objective of reducing the cooler's average surface temperature. As a result of the optimization, the cooler's surface temperature was reduced by 7.4 %. New methods for manufacturing the part were proposed, taking into account the values of the optimized parameters.