Komplexe thermische Systeme simulieren, verstehen und optimieren

Simulationen und Modellierung

Fraunhofer IPM hat langjährige Erfahrung in der Simulation thermoelektrischer Module und Systeme. Wir nutzen diese sowohl beim Bau thermoelektrischer Systeme für die Abwärmeverstromung als auch bei der Auslegung von Peltier-Modulen zum thermischen Management. Die Modellierung hilft, die Integration dieser Module in elektronische Gesamtsysteme zu optimieren.  

Unter Berücksichtigung großer Temperaturvariationen können wir Materialbelastungen thermomechanisch berechnen und so perspektivisch auch Versagensmechanismen analysieren. Ergänzt wird die Kompetenz um Expertenwissen im Bereich der kalorischen Materialien. Darauf aufbauend wurden Modelle von Magnetsystemen mit hohen Magnetfeldern von über einem Tesla auf Basis von Permanentmagneten erarbeitet.

Kundenspezifisch können wir so das Design, die Berechnung und den Bau komplexer thermischer Systeme und von Permanentmagnetsystemen anbieten.

Das vorhandene Expertenwissen unserer Wissenschaftler gepaart mit den experimentellen Erfahrungen nutzen wir, um eigene Bauteile, Demonstratoren oder Prototypen optimal auszulegen und experimentell zu validieren, aber auch als direkte Dienstleitung für unsere Kunden.

Wichtige Fragestellungen für die Modellierung sind:

  • Berechnung von Material- und Moduleffizienzen
  • Thermische Ankopplung der Module an die Umgebungsbedingungen
  • Berechnung von optimierten Bauteilgeometrien
  • Einfluss der Materialparameter auf die Performance von Modulen und Systemen