Синтез структуры решателя системы математического моделирования OpenFOAM для анализа теплового режима светодиодного светильника

Abstract

Для анализа теплового режима светодиода и разработки конструкции теплоотвода теплонагруженного светодиодного светильника синтезирована структура решателя задачи, основанная на базовом решателе laplacianFoam и функциях библиотеки swak4foam системы математического моделирования OpenFOAM. Проведено сравнение результатов моделирования теплового режима объекта исследования, полученных при использовании модифицированного решателя, решателя проприетарной CAD/CAE-системы SolidWorks и аналитического решения. Приведен пример практического применения.

В даній роботі для аналізу теплового режиму та розробки конструкції тепловідводу теплонавантажуваного світлодіодного освітлювача синтезовано структуру вирішувача задачі, яка основана на структурі базового вирішувача laplacianFoam та функціях бібліотеки swak4foam системи математичного моделювання OpenFOAM. Проведено порівняння результатів моделювання теплового режиму теплової моделі світлодіоду у вигляді пластини з прямокутним джерелом тепла, отриманих з використанням модифікованого вирішувача, вирішувача проприєтарної CAD/CAE-системи SolidWorks і аналітичного рішення. Проведено оцінку адекватності даних, отриманих із застосуванням модифікованого вирішувача, і доведено можливість його практичного застосування.

In order to analyze the thermal mode and design the heat sink for powerful LED lamps, the authors synthesized the structure of the problem solver. The new structure was based on the structure of the basic laplacianFoam solver and the application of the swak4foam library functions, which is a part of the OpenFOAM computational fluid dynamics toolbox. The results of the thermal mode simulation of the LED thermal model (a plate with a rectangular heat source) obtained using a modified solver were compared with those obtained by the proprietary solver of the CAD/CAE SolidWorks system and those obtained by analytical computation. The data adequacy of the modified solver was estimated and its practical application verified.