In Abhängigkeit von den beiden Scheinwerfersystemen, den Scheinwerfern mit Halbleiter-Lichtquellen und den mit Temperaturstrahlern, ergaben sich bei den numerischen und experimentellen Untersuchungen des Wärmetransports unterschiedliche Schwerpunkte. Bei den Halbleiter-Lichtquellen ist es die optimale Kühlung, bei den Scheinwerfern mit Temperaturstrahlern die Verminderung von lokalen Überhitzungen an der Abdeckscheibe (Hot-Spots). Halbleiter-Lichtquellen werden zum verbesserten Wärmetransport mit Kühlkörpern versehen. Sind diese im geschlossenen Gehäuse des Scheinwerfers platziert, muss die Wärme vom Kühlkörper an die Innenluft des Scheinwerfers und von dort an die Gehäusewand abgegeben werden. Hier richteten die sich Untersuchungen auf den Einfluss der erzwungenen und gemischten Konvektion auf den Wärmetransport von Kühlkörper zu Gehäuse und vergleicht ihn mit dem Einfluss der natürlichen Konvektion im geschlossenen Scheinwerfergehäuse. Der Einsatz der gemischten Konvektion erhöht den Wärmetransport demnach um mehr als 50 %. Der Wärmetransport kann durch Positionierung der Wärmequelle in der Hauptströmung, durch Vergrößerung der Gehäusefläche und durch den Einsatz eines Abdeckrahmens maximiert werden. Relevant sind aber noch weitere Parameter. Zur Untersuchung der Hot-Spots an der Abdeckscheibe von Scheinwerfern wurde der Druck innerhalb eines Scheinwerfermodells reduziert und Experimente mit Variation der Rayleigh-Zahl durchgeführt. In den Experimenten werden die Rayleigh-Zahl, der Abstand von Reflektor und Abdeckscheibe und der Emissionskoeffizient des Reflektors als Kennzahlen des Modells ermittelt. Begleitende numerische Simulationen bilden die Strömungsverhältnisse innerhalb der Geometrie nach und erklären die auftretenden Effekte. Bei anderen numerischen Untersuchungen des Modell der Abdeckscheibe, die alle variierten Parameter in sich vereinen, wird auch die Scheibendicke in die Untersuchungen aufgenommen. Das Modell ist mit dem einer ebenen Platte, mit diskreter Wärmequelle und gekoppeltem Wärmetransport auf zwei Seiten vergleichbar und stellt eine neuartige Kombination zum Studium des Wärmetransportes dar.


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    Titel :

    Beiträge zur thermischen Auslegung von Automobilscheinwerfern


    Beteiligte:
    Langebach, Jan (Autor:in)

    Erscheinungsdatum :

    2008


    Format / Umfang :

    173 Seiten, Bilder, Tabellen, 82 Quellen



    Medientyp :

    Hochschulschrift


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch