Návrh chlazení elektrických komponent stolního počítače s využitím metod CFD

DSpace Repository

Language: English čeština 

Návrh chlazení elektrických komponent stolního počítače s využitím metod CFD

Show simple item record

dc.contributor.advisor Drábek, Pavel
dc.contributor.author Blaťák, Lukáš
dc.date.accessioned 2025-12-10T23:09:22Z
dc.date.available 2025-12-10T23:09:22Z
dc.date.issued 2024-12-06
dc.identifier Elektronický archiv Knihovny UTB
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10563/57108
dc.description.abstract Bakalářská práce se zabývá komplexní problematikou vzniku a šíření tepla v uzavřeném prostředí stolního počítače. Primárním cílem práce je zjistit jakým způsobem se teplo v počítači generuje a jakými způsoby lze teplo z počítačových komponent efektivně odvézt do okolního prostředí. V úvodní části je teoreticky popsán mechanismus generování tepla v elektronických součástkách a jeho šíření vedením, prouděním a sáláním uvnitř počítačové skříně, včetně možných negativních dopadů na životnost a spolehlivost hardwaru při překročení kritických teplot. Navazující kapitola porovnává používané chladicí metody - vzduchové chladiče, kapalinové okruhy, heat-pipe systémy, imerzní chlazení, kompresorové chlazení a termoelektrické moduly. Klíčovou část práce tvoří aplikace metod virtuálního prototypování, konkrétně 3D CAD modelování a numerické simulace proudění a přestupu tepla (CFD), které umožňují optimalizovat geometrii chladicích systémů ještě před fyzickou výrobou. Na základě analýzy datových listů a testů jsou definovány teplotní limity klíčových komponent (CPU, GPU, VRM, paměťové moduly a uložiště dat), které slouží jako vstupní kritéria pro návrh chladiče mikroprocesoru. Výstupem je případová studie návrhu heatsinku s důrazem na co nejvyšší efektivitu chlazení, ovšem pouze za použití hliníkového monobloku a ventilátoru. V poslední části se práce zaměřuje na analýzu distribuce tepla uvnitř kompletní sestavy stolního počítače, a to v simulační rovině. Zde je cílem odhalit případné nedostatky sestavy, zhodnotit, zda návrh splňuje cíle vytyčené v předchozí kapitolách, a to konkrétně dodržení teplotních limitů jednotlivých komponent využitých v této sestavě. Práce tímto demonstruje, že kombinací pokročilých simulačních nástrojů a virtuálních prototypů lze zvýšit efektivitu návrhu počítačových komponent nebo sestav, prodloužit jejich životnost a zároveň snížit finanční zátěž při tvorbě fyzických prototypů.
dc.format 80 s. (90 469 znaků)
dc.language.iso cs
dc.publisher Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně
dc.rights Bez omezení
dc.subject simulace cs
dc.subject CFD cs
dc.subject 3D modely cs
dc.subject teplo cs
dc.subject chlazení cs
dc.subject heatsink cs
dc.subject stolní počítač cs
dc.subject CFD en
dc.subject 3D models en
dc.subject heat en
dc.subject cooling en
dc.subject heatsink en
dc.subject desktop computer en
dc.title Návrh chlazení elektrických komponent stolního počítače s využitím metod CFD
dc.title.alternative Design of Cooling of Desktop Computer Electronic Components Using CFD Methods
dc.type bakalářská práce cs
dc.contributor.referee Sehnálek, Stanislav
dc.date.accepted 2025-06-09
dc.description.abstract-translated This bachelor's thesis examines the complex issues of heat generation and propagation in the confined environment of a desktop computer. Its primary goal is to determine how heat is generated inside the computer and by which methods it can be effectively removed from components to the surrounding environment. The introductory section describes, in theoretical terms, the mechanisms of heat generation in electronic components and its transfer by conduction, convection and radiation within the computer case, including the potential negative impacts on hardware service life and reliability once critical temperatures are exceeded. The subsequent chapter compares the cooling methods currently in useair coolers, liquid loops, heat-pipe systems, immersion cooling, compressor cooling and thermoelectric modules. A key part of the thesis applies virtual-prototyping techniquesspecifically 3D CAD modelling and numerical fluid-flow and heat-transfer simulations (CFD)to optimise the geometry of cooling systems before any physical manufacturing occurs. Drawing on datasheet analysis and empirical tests, the temperature limits of the main components (CPU, GPU, VRM, memory modules and storage devices) are defined and used as design criteria for the microprocessor cooler. The outcome is a case study detailing the design of an aluminium heat sink focused on achieving the highest possible cooling efficiency using a single aluminium monoblock. In the final section, the thesis analyses heat distribution within the complete desktop-computer assembly purely in simulation. The aim is to identify potential shortcomings of the build and to evaluate whether the design meets the targets set in earlier chaptersnamely, adherence to the temperature limits of each component employed. The work demonstrates that combining advanced simulation tools with virtual prototypes can enhance the efficiency of computer-component or whole-system design, extend service life and simultaneously reduce the financial burden associated with creating physical prototypes.
dc.description.department Ústav automatizace a řídicí techniky
dc.thesis.degree-discipline Průmyslová automatizace cs
dc.thesis.degree-discipline Industrial Automation en
dc.thesis.degree-grantor Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně. Fakulta aplikované informatiky cs
dc.thesis.degree-grantor Tomas Bata University in Zlín. Faculty of Applied Informatics en
dc.thesis.degree-name Bc.
dc.thesis.degree-program Aplikovaná informatika v průmyslové automatizaci cs
dc.thesis.degree-program Applied Informatics in Industrial Automation en
dc.identifier.stag 69222
dc.date.submitted 2025-05-27


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Find fulltext

Search DSpace


Browse

My Account