Razvoj topološko in parametrsko optimiziranih hladilnih struktur za elektronske komponenteLeben, Jan (Avtor) Tomc, Urban (Mentor) topološka optimizacijaparametrično modeliranjeaditivne tehnologijenumerična verifikacijarazširjene površineprenos toploteNaraščajoče toplotne obremenitve elektronskih komponent zahtevajo razvoj naprednih hladilnih teles, ki presegajo zmogljivosti konvencionalnih geometrijskih oblik. Namen magistrskega dela je razvoj in numerična verifikacija hladilnih struktur, zasnovanih s pomočjo topološke in parametrične optimizacije, ki bi ob zmanjšani masi zagotavljale čim večjo toplotno učinkovitost. Proces načrtovanja temelji na uporabi programskih orodij Ansys in nTop, s katerimi so bile generirane kompleksne geometrije, vključno s periodičnimi strukturami tipa Diamond, Schwarz in Giroid. Metodologija vključuje stacionarne toplotne analize, kjer so bili numerični rezultati primerjani s standardnimi hladilnimi rešitvami in eksperimentalnimi meritvami na 3D tiskanem prototipu. Ključne ugotovitve kažejo, da optimizirane strukture omogočajo boljšo razporeditev materiala glede na vir toplotnega toka, vendar je njihova končna učinkovitost močno odvisna od razmerja med konvektivno površino in oviranjem naravnega vzgona. Kratka karakteristična dolžina vpliva na Rayleighovo število, ki se skalira s tretjo potenco karakteristične dolžine. Pri kratki karakteristični dolžini je Rayleighovo število zelo majhno, kar pomeni laminaren, počasen tok, posledično nizko Nusseltovo število in nizek koeficient naravne konvekcije. Rezultati potrjujejo, da integracija naprednih algoritmov in aditivnih tehnologij omogoča izdelavo nove generacije lahkih in visoko učinkovitih hladilnih sistemov za zahtevne industrijske aplikacije z visokim učinkom in učinkovitostjo nad 95% pri večjem dovedenem toplotnem toku.[J. Leben] 20262026-08-20 08:31:10Magistrsko delo/naloga185766UDK: 536.2:621.38:004.925.84(043.2)VisID: 287995COBISS_ID: 288344067sl