Refroidissement des chambres d’une locomotive dans des contraintes thermiques extrêmes

Défis

• Assurer un refroidissement adéquat des composantes électroniques dans le cabinet
• Garantir que les gaz d’échappement respectent les spécifications de vitesse, de température et de pression dans la chambre des mélanges des gaz
• Limiter la température des parois externes accessibles aux opérateurs pour éviter tout risque de brûlure
• Refroidir divers composants avec l’air ambiant des tunnels, qui peut atteindre jusqu’à 50 °C en été

Solutions

Simulation numérique CFD

• Réalisation de plusieurs itérations afin de trouver une solution optimale pour chaque chambre où une problématique de refroidissement était en jeu
• Exploration de diverses configurations sans recourir à des prototypes physiques
• Analyse de l’impact du design sur la distribution d’air, la température et la sécurité thermique

Optimisation de la conception

• Adaptation de la géométrie des conduits et des ouvertures de ventilation selon les besoins spécifiques de chaque chambre
• Intégration de solutions sur mesure pour maximiser le refroidissement malgré l’air ambiant très chaud

Résultats

Grâce à la simulation numérique CFD et à l’optimisation de la conception :

• Le refroidissement des composantes électroniques a été assuré, même dans des conditions extrêmes.
• La conformité des gaz d’échappement aux normes de température, de pression et de sécurité a été confirmée.
• Les risques thermiques pour les opérateurs ont été éliminés, sans compromettre la performance des systèmes internes.
• Un gain de temps et de coûts significatif a été réalisé grâce à l’utilisation exclusive de la simulation numérique, évitant ainsi la fabrication de prototypes.

Ce projet démontre comment la simulation CFD permet de repousser les limites de la conception thermique en environnements hostiles tout en accélérant les délais et en maîtrisant les coûts de modernisation.