• HeatPipe
• Multiscale
• OpenFoam
• Python
• Two phase

This master's project is focused on the design of a heat pipe cooling system for the thermal management of a power module of a race car.
The study is realised by implementing in Python an algorithm to simulate the thermal behaviour of the heat pipe. The code is based on a lumped parameter model and can simulate its transient as well as its steady state operation.
The code is validated by making a comparison with the results published in the reference article, with numerical results, with analytical results and with experimental, all of them are available in literature.
A multiscale simulation is then realised by coupling the heat pipe solver with OpenFOAM CFD solver to evaluate the thermal performance of the power module under scrutiny. Such operation has mainly the function of proof of concept to demonstrate how much powerful this way of simulating can be anyway some results are extracted. The results obtained from the multiscale simulation shows that a cooling system based on heat pipe can be successfully employed for the thermal management of a power module of a race car.

Il progetto di tesi illustrato nell'elaborato è focalizzato sulla progettazione di un sistema di raffreddamento basato sulle heat pipe per la gestione termica di un modulo di potenza di una macchina da corsa. Lo studio realizzato implementando in Python un algoritmo per simulare il comportamento termodinamico delle heat pipe. Il codice sviluppato è basato su un modello a parametri concentrati ed è in grado di simulare le prestazioni della heat pipe sia transitorie, sia stazionarie. Il codice è validato con un confronto con i risultati pubblicati sull'articolo di riferimento, con risultati numerici, con risultati analitici e con risultati sperimentali, tutti disponibili in letteratura. Una simulazione multiscala è stata realizzata accoppiando il solutore di heat pipe ocn OpenFOAM per simulare le prestazioni termodinamiche del modulo di potenza. Nel presente lavoro la realizzzione di una simulazione multiscala ha principalmente lo scopo di dimostrare le possibilità di tale simulazione, alcuni risultati sono stati comunque estratti. Tali risultati mostrano che un sistema di raffreddamento basato su heat pipe può essere applicato con successo per la gestione termica di un modulo di potenza di una macchina da corsa.