Rippen

Berechnung Kühlkörper-Wärmewiderstand

Berechnung Kühlkörper mit parallel angeordneten Kühlrippen

W (Gesamtbreite) t_b H t N Rippen Länge L (Tiefe)

Eingabeparameter

Achtung: Die kumulierte Dicke der Rippen (N × t) ist größer oder gleich der Gesamtwreite W des Kühlkörpers.

Berechnungsergebnisse

Berechneter Wärmeübergang (h): –
Rippeneffizienz (η_f): –
Effektive Wärmeübertragungsfläche (A_eff): –
Wärmewiderstand Grundplatte (R_th,base): –
Wärmewiderstand Oberfläche (R_th,surf): –
Gesamtwärmewiderstand (R_th,total): –

Formelansatz & Detaillierter Rechenweg

1. Berechnung des Wärmeübergangskoeffizienten (h):
Einsetzen: –
2. Wärmeleitung der Grundplatte (R_th,base):
Formel: R_th,base = t_b / (λ · W · L)
Einsetzen: –
3. Geometrische Flächenkorrektur & Rippeneffizienz (η_f):
Korrigierte Höhe: H_c = H + (t / 2)
Rippenparameter: m = √((2 · h) / (λ · t))
Rippeneffizienz: η_f = tanh(m · H_c) / (m · H_c)
Einsetzen: –
4. Effektive Gesamtfläche (A_eff):
Rippenfläche: A_f = N · (2·L·H + t·L)
Freie Basisfläche: A_b = (W – N·t) · L
Gesamtfläche: A_eff = η_f · A_f + A_b
Einsetzen: –
5. Wärmeübergang Oberfläche & Gesamtwärmewiderstand:
Oberflächenwiderstand: R_th,surf = 1 / (h · A_eff)
Gesamtwiderstand: R_th,total = R_th,base + R_th,surf
Einsetzen: –

Quellen & Literatur

  • VDI-Wärmeatlas (12. Auflage): Abschnitte Mb (Berippte Oberflächen) & G3 (Kanalströmungen). Springer-Verlag.
  • Shah, R. K., & London, A. L.: Laminar Flow Forced Convection in Ducts. Academic Press (Nusselt-Zahlen für Rechteckkanäle).
  • Elenbaas, W.: Heat dissipation of parallel plates by free convection. Physica, 9(1), 1-28.
  • Incropera, F. P., DeWitt, D. P.: Fundamentals of Heat and Mass Transfer. John Wiley & Sons.