Otomobil radyatörünün ısıl analiziThermal analysis of an automobile radiator
Radyatör borularındaki soğutucu akışını ve borulardan kanatçıklara ısı transferini ANSYS Fluent ile modelledim. Aynı geometride yalnızca kanatçık malzemesini değiştirerek alüminyum, titanyum ve altının ısıl performansını karşılaştırdım.
I modelled coolant flow through the radiator tubes and heat transfer from the tubes into the fins in ANSYS Fluent. Keeping the geometry fixed and changing only the fin material, I compared the thermal performance of aluminium, titanium and gold.
Model kurulumuModel setup
- SoğutucuCoolant
- Etilen glikol (ρ = 1111,4 kg/m³)Ethylene glycol (ρ = 1111.4 kg/m³)
- Giriş hızıInlet velocity
- 1 m/s
- Akış rejimiFlow regime
- Türbülanslı (Re > 4000)Turbulent (Re > 4000)
- ÇözümSolution
- Transient, yerçekimi dahil (−9,81 m/s²)Transient, gravity included (−9.81 m/s²)
- Ağ yapısıMesh
- Borularda 1 mm eleman boyutu1 mm element size on the tubes
- KarşılaştırmaCompared
- Alüminyum · Titanyum · Altın kanatçıkAluminium · titanium · gold fins
ANSYS 2024 R1
| Kanatçık malzemesiFin material | Radyatör genelinde min. sıcaklıkRadiator min. temperature | Kanatçık ortalama sıcaklığıFin average temperature | Alüminyuma göre farkvs. aluminium (fins) |
|---|---|---|---|
| AltınGold | 335,50 K335.50 K | 340,43 K340.43 K | +0,60 K+0.60 K |
| AlüminyumAluminium | 332,79 K332.79 K | 339,83 K339.83 K | — |
| TitanyumTitanium | 300,00 K300.00 K | 305,36 K305.36 K | −34,47 K−34.47 K |
Sonuç: Isı dağılımı, malzemelerin ısıl iletkenliğiyle aynı sırayı izledi: altın > alüminyum > titanyum. Kanatçık sıcaklığının yüksek olması, ısının borudan kanatçıklara daha iyi iletildiğini gösterir. Alüminyum kanatçıklar altından yalnızca 0,6 K geride kalırken titanyumda fark 34,5 K'e çıktı — alüminyum, çok daha düşük maliyet ve ağırlıkla altına yakın ısıl performans sunuyor.
Result: Heat distribution followed the materials' thermal conductivity: gold > aluminium > titanium. A higher fin temperature means heat is conducted from the tubes into the fins more effectively. Aluminium fins trailed gold by only 0.6 K, while titanium fell 34.5 K behind — aluminium delivers near-gold thermal performance at a fraction of the cost and weight.