Assessment of Nucleate Pool Boiling Heat Transfer and Critical Heat Flux for Power Electronics Cooling with a Low-GWP Refrigerant

Promovendus/a
T'Jollyn, Ilya
Faculteit
Faculteit Ingenieurswetenschappen en Architectuur
Vakgroep
Vakgroep Elektromechanica, Systeem- en Metaalengineering
Curriculum
Master of Science in Electromechanical Engineering— afstudeerrichting Mechanical Energy Engineering, Universiteit Gent, 2014
Academische graad
Doctor in de ingenieurswetenschappen: werktuigkunde-elektrotechniek
Taal proefschrift
Engels
Vertaling titel
Analyse van warmteoverdracht en kritische warmteflux bij bellenkoken zonder externe stroming voor de koeling van vermogenselektronica met een koelmiddel met laag GWP
Promotor(en)
prof. Michel De Paepe, vakgroep Elektromechanica, Systeem- en Metaalengineering
Examencommissie
voorzitter prof. Patrick De Baets (decaan) - prof. Jocelyn Bonjour (Institut National des Sciences Appliquées de Lyon, France) - prof. Michel De Paepe (vakgroep Elektromechanica, Systeem- en Metaalengineering) - prof. Joris Degroote (vakgroep Elektromechanica, Systeem- en Metaalengineering) - prof. Toni Pujol Sagaró (Universitat de Girona, Spain) - prof. Hendrik Vansompel (vakgroep Elektromechanica, Systeem- en Metaalengineering)

Korte beschrijving

Elektrificatie van de transport- en industriesector zorgt voor een belangrijke reductie van de CO2-uitstoot. Om verdere elektrificatie mogelijk te maken, moeten elektrische aandrijflijnen (bestaande uit een elektrische motor, vermogenselektronica en batterij) goedkoper en compacter worden zonder verlies aan vermogen. Een van de bottlenecks hierbij is de koeling, die ervoor moet zorgen dat de componenten niet oververhitten. In dit doctoraat werd tweefasige koeling onderzocht, waarbij het koelmiddel verdampt als er warmte naar wordt overgedragen. Door het kookproces in het koelmiddel wordt een betere koeling verkregen in vergelijking met éénfasige vloeistofkoeling. De warmteoverdracht werd experimenteel opgemeten voor het koelmiddel FK-649, een relatief nieuw koelmiddel met een laag aardopwarmingspotentieel. De koeling werd toegepast op de halfgeleidercomponenten van de vermogenselektronica, aangezien deze een zeer hoge thermische belasting hebben. De metingen tonen aan dat om warmteoverdracht tijdens het bellenkoken nauwkeurig te kunnen beschrijven, drie regimes moeten worden gedefinieerd: gedeeltelijk bellenkoken, volledig ontwikkeld bellenkoken en gedeeltelijk droogkoken. De resultaten bewijzen dat tweefasige koeling met FK-649 haalbaar is, maar dat het nog geen verbetering is ten opzichte van de huidige state-of-the-art koelmethoden. Een modelstudie toont aan dat alternatieve koelmiddelen die werken onder hogere druk nog meer potentieel hebben voor koeling dan FK-649.

Praktisch

Datum
Vrijdag 3 december 2021, 17:00
Livestream
Volg online

Verdediging on campus, maar met beperkt publiek (op uitnodiging van de kandidaat)

Meer info

Contact
doctoraat.ea@UGent.be