Analysis of the Amount of Heat Flow Between Cooling Channels in Three Vented Brake Discs

• Autores: Ricardo Andrés García León, Eduar Pérez Rojas
• Localización: Ingeniería y universidad, ISSN 0123-2126, Vol. 21, Nº. 1, 2017, págs. 71-96
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Análisis de la cantidad del flujo de calor entre canales de refrigeración en tres discos de frenos ventilados
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• Resumen
  • español

    Introducción: el objetivo de este estudio fue analizar el comportamiento de la temperatura, velocidad y flujo de calor en el conducto de ventilación de tres diseños de discos de freno utilizando la dinámica de fluidos computacional (CFD). Métodos: se utilizó el software de diseño SolidWorks para el análisis. Los tres diseños de disco diferían en geometría y aplicación. Resultados: los resultados numéricos para el flujo de calor a través de los canales de ventilación se compararon con los resultados obtenidos matemáticamente. Los resultados numéricos mostraron que los discos se desempeñaron bien bajo condiciones de operación severas (80 Km/h y una temperatura ambiente de 22°C). Es muy importante en el diseño del disco de freno seleccionar la geometría apropiada, particularmente el número y la sección transversal de los conductos, y el tipo de material. Conclusiones: los métodos numéricos ofrecen ventajas para seleccionar la geometría y el material y para modelar el flujo de fluido para optimizar la disipación de calor para proporcionar el máximo rendimiento para componentes adecuadamente mantenidos.

  • English

    Introduction: the objective of this study was to analyze the behavior of the temperature, velocity and heat flow in the ventilation duct of three brake disc designs using computational fluid dynamics (CFD). Methods: the design software SolidWorks was used for the analysis. The three disc designs differed in geometry and application. The numerical results for the flow of heat through the ventilation channels were compared with mathematically obtained results. Results: the numerical results showed that the discs performed well under severe operating conditions (80 Km/h and an ambient temperature of 22°C). It is very important in brake disc design to select the appropriate geometry, particularly the number and the cross section of the ducts, and the type of material. Conclusions: numerical methods offer advantages for selecting the geometry and the material and for modeling the fluid flow to optimize the heat dissipation to provide the maximum performance for properly maintained components.