Україна, Одеський національний політехнічний університет.

Сьогодні в різних сферах людської діяльності все частіше застосовуються світлодіодні світильники, робота яких істотно залежить від теплової потужності розсіювання і температури. У зв'язку з цим, одним з обов'язкових етапів створення таких світильників є аналіз їхнього теплового режиму, необхідний для розробки конструкції тепловідводу. В даній роботі для аналізу теплового режиму та розробки конструкції тепловідводу теплонавантажуваного світлодіодного освітлювача синтезовано структуру вирішувача задачі, яка основана на структурі базового вирішувача laplacianFoam та функціях бібліотеки swak4foam системи математичного моделювання OpenFOAM. Проведено порівняння результатів моделювання теплового режиму теплової моделі світлодіоду у вигляді пластини з прямокутним джерелом тепла, отриманих з використанням модифікованого вирішувача, вирішувача проприєтарної CAD/CAE-системи SolidWorks і аналітичного рішення. Проведено оцінку адекватності даних, отриманих із застосуванням модифікованого вирішувача, і доведено можливість його практичного застосування. Проведено аналіз теплового режиму світлодіоду Samsung LC009D, встановленого на тепловідводі, який представляє собою прямокутну пластину, одна з поверхонь якої має на собі прямі ребра. Проведено дослідження можливості використання у подібній конструкції шару клею марки Kaufer 5204 товщиною 0,1 мм теплопровідністю 1,5 Вт/(м·К) в умовах природного повітряного охолодження поверхонь тепловідводів з коефіцієнтом тепловіддачі 10 Вт/(м²·К). Наведено температурні поля світлодіода та тепловідвода і показано можливість ефективного використання запропонованого підходу для вирішення практичних задач, яки виникають під час розробки світлодіодних освітлювачів.

Ключові слова: світлодіодний світильник (LED), тепловий режим, тепловідвід, CFD-моделювання, CAD/CAE-системи, OpenFOAM, laplacianFoam, swak4foam.