sciencetalk

Ik heb één koperen strip welke stroom doorlaat, en hierdoor warm wordt. Omdat de strip vrij warm wordt (onbekend hoe warm), zijn er twee messing koelblokken op de strip geplaatst, aan beide uiteinden.

Nu is het de bedoeling, vanwege kostenbesparingen, om deze drie onderdelen te vervangen door één onderdeel, en wel het liefst een aluminium onderdeel (standaard extrusie onderdeel, wederom vanwege de kosten), om deze koperen en messing delen te vervangen.

Nu heb ik opgezocht dat zowel de thermische geleiding en warmtecapaciteit van aluminium ongeveer tweemaal hoger ligt dan die van messing, en ook de warmtecapaciteit van alu is gunstiger dan die van koper. (de thermische geleidbaarheid dan weer niet)

Nu zou ik graag willen berekenen van welke afmetingen (oppervlakte, wellicht inhoud?) ik het nieuwe aluminium deel zou moeten maken om het minimaal zo goed thermisch en elektrisch te geleiden (vooral thermisch, elektrisch loopt het wel los).

Hoe bereken ik zoiets? Is zoiets wel theoretisch te bepalen, of dient het empirisch te gebeuren?

Ik neem aan dat vanwege de verminderde elektrisch geleidende eigenschappen van aluminium er meer energie in warmte verloren gaat, wat dus al een minpunt is. Echter staat hier wel een vrij hoge warmtecapaciteit en thermische geleiding tegenover. Hoe begin ik mijn berekening voor wat betreft de afmetingen van het nieuwe, aluminium onderdeel?

Hoort dit in constructie- en sterkteleer?

Je wil zo snel mogelijk de warmte weg krijgen begrijp ik? Wellicht door gebruik te maken van het principe van een heatsink? Veel oppervlak t.o.v. materiaalgebruik.

Het is inderdaad niet het meest geschikte subforum, wellicht dat thermodynamica beter geschikt is?

Ik wil inderdaad zoveel mogelijk warmte wegvoeren, maar ik wil graag van meerdere ontwerpen de koelende eigenschappen bepalen/berekenen, zodat ik niet opeens een veel minder koelend onderdeel heb.

Daarnaast zijn de kosten zeer belangrijk omdat er duizenden onderdelen per jaar hiervan nodig zijn. Een onderdeel wat veel beter koelt dan het huidige onderdeel is ook niet nodig en daarnaast onnodig duur.