Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Analys av passiva kylningsmetoder vid tillämpning över en hotspot genom analytiska och numeriska simuleringar: Till vilken grad kan passiva kylningsmetoder tillgodose ett lokalt kylningsbehov i ett marint framdrivningssystem?
Karlstad University, Faculty of Technology and Science, Department of Energy, Environmental and Building Technology.
2014 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Analysis of passive cooling methods when applied to a hotspot through the use of analytical and numerical simulations (English)
Abstract [sv]

I ett marint framdrivningssystem byggt av Rolls-Royce Marine i Kristinehamn, kallat POD Propulsion - MermaidTM, kyls systemets yttre delar med förbiströmmande vatten. Det kylande vattnet kompletteras av ett internt luftkylningssystem vilket, till följd av en lägre kylningskapacitet än för det externa vattnet, förorsakar en otillräcklig kylning i den sektor av elmotorns stator vars periferi kyls av kylluftsströmmen. En andel av statorn är således enbart luftkyld vilket medför att den axiella temperaturen i denna sektor uppnår ett lokalt maximum, kallad ”hotspot”, vilken är högre än för resten av elmotorns stator.

Avsaknaden av en tangentiellt uniform temperatur i statorn medför begränsningar vid dimensionering av framdrivningssystemet. Begränsningar som kan få till följd att motorn i en POD överdimensioneras, gentemot fartygets effektbehov, sådan att elmotorn vid drift inte ska generera lika mycket värme och därmed undvika de höga statortemperaturerna. En effektiv kylning av hotspoten och därigenom en tangentiellt mer uniform temperatur skulle därmed medföra att elmotorn kan; dimensioneras mer effektivt och därigenom ge en lägre installationskostnad, uppnå en högre utnyttjandegrad samt leda till en förbättrad hydrodynamisk verkningsgrad.

Rapporten ämnar genom både analytiska och numeriska simuleringar utvärdera ett flertal olika passiva kylningsmetoder som kan appliceras över POD-husets hotspot. De tilltänkta kylningsmetoderna baseras i grunden på två olika principer. En av principerna, kallad utvidgade ytor, avser kyla hotspoten genom att underlätta överföringen av värme från hotspoten till en förbipasserande fluid där den andra, genom tillämpning av ett ledande material, leder värme från hotspoten till en omgivande kallare yta.

Resultaten visar att alla de tilltänkta modifikationerna, i varierande grad, möjliggör en temperatursänkning av det vertikala hotspotområdet, vilken är belägen intill luftkylningskanalen. De modifikationer som presterar bäst är modifikationerna som tillämpar en heatpipe som ledande material och modifikationen utvidgad solid gjort av koppar. Dessa modeller visar en 60 procentig temperatursänkning av den vertikala hotspoten relativt referensmodellen. Rapportens resultat kan även visa en temperatursänkning av luften då modifikationen ledande stag tillämpas, vilket är gynnsamt för fartygets luftkylningsprocess. 

Place, publisher, year, edition, pages
2014. , p. 46
Keyword [sv]
CFD simulering, marine propulsion, termisk modellering, passiva kylningsmetoder
National Category
Fluid Mechanics and Acoustics
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kau:diva-32798OAI: oai:DiVA.org:kau-32798DiVA: diva2:727599
External cooperation
Rolls-Royce Marine
Educational program
Master of Science in Engineering, Degree Programme in Environmental and Energy Engineering (120 ECTS credits)
Supervisors
Examiners
Available from: 2014-06-24 Created: 2014-06-23 Last updated: 2014-06-24Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(13886 kB)209 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 13886 kBChecksum SHA-512
9a90eb9359716147e1abc439ccbd2509751192c495ec11ebc2d919cc6db3ea7baa42ab4f8b7f36d276c68a683204c2bc15910588f3131a6073582490a9ccc485
Type fulltextMimetype application/pdf
Arkivfil(13404 kB)94 downloads
File information
File name FULLTEXT02.pdfFile size 13404 kBChecksum SHA-512
031c9932d75f98b677fdc7b71c4c38313d96bda00ff058e4368bf85488d746b9cf2d91029b41d8157a618e743a20e0d86bb65cc1d1e22bacd8b14615967ebe12
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Energy, Environmental and Building Technology
Fluid Mechanics and Acoustics

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 303 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 633 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf