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车载电机控制器散热时结构与冷却介质的影响(汽车工业) 车载电机控制器散热时结构与冷却介质的影响(汽车工业)

格式:word 上传:2023-05-07 11:16:00

《车载电机控制器散热时结构与冷却介质的影响(汽车工业)》修改意见稿

1、“.....较高的网格数量需要花费较长的时间。并且当前对车载电机控制器散热的研究中,并未考虑到汽车在不同研发阶段中使用冷却介质的改变对散热造成的影响。本文将种式冷却结构的和配套散热器作为研究对象。由于式结构上密集的散热柱会导致流道非常复杂,为了还原散热柱对冷却液的扰流作用,网格需要十分密集,并且在散热柱周围需划分密集的边界层网,进液口宽度为,高度与冷却柱高度致为,材料参数密度,粘度,热容,导热系数随温度变化曲线如图图所示。图粘度温度曲线图密度温度曲线图导热系数温度曲线图热容温度曲线根据相关材料参数及以下公式,可计算出进液口的流速雷诺数水力直径及湍流强度。式中是流速是流量是进液口宽度是粘度是进液口高度是水力直径是雷诺数是湍流强度。可得到进液口流量车载电机控制器散热时结构与冷却介质的影响汽车工业臵与推荐进出液口位臵对散热效果的区别,为此......”

2、“.....有效减小计算成本,提高计算效率。及散热器结构电驱动系统工作时,处于电机控制器内部的起到直流电与交流电的逆变功能,此过程会产生较大损耗,该损耗以热能的形式产生在晶体管,晶体管焊接固定在散热基板的面上,散热基板的另面设计有密集的散热柱,可与冷却液直接接触。当热量传递给散热基板时时间,对计算成本要求也很高。文献,对不同结构的散热器进行了散热效果流阻的对比文献对比了湍流模型和层流模型对散热的影响文献对车载电机控制器的进行了热仿真计算,并与实验数据进行了对比文献对比了网格尺寸对散热计算的影响。目前,各汽车主机厂对式进行热仿真通常使用的是维模型,网格数量会达到千万级,较高的网格数量需要花费较长的时间。并且当前对车载电机控制器散热在散热器宽度方向的正中间位臵。及散热器结构示意图如图所示。图及散热器结构示意图散热器结构对散热效果影响分析内容在推荐的散热器结构中......”

3、“.....并且处于宽边的正中间。改变进出液口位臵对冷却效果的影响是本文分析的主要内容。通过计算,在保证其余条件致的情况下,将推荐的散热器计算出的结果作为标准值,再将几种有不同进出液口位臵的散热器与其进行横向对比,比较改变进由于结构属于不合理方案,不将纳入对比。图不同结构下晶体管温度曲线种结构形式下,所有散热柱中最高温度,所有散热柱平均温度,及流阻的分布曲线如图所示。图不同结构下温度及流阻曲线从图数据可以看出,在采用散热器结构的结果中,散热柱最高温度最低,平均温度最低,并且可以兼顾较低的流阻,应为最佳的进出液口设计。与方式的温度与流阻结果相差不大,由于非对称的进出液口布臵,易出现少量区域散热不均匀阶梯式下降,在进液口扩散区域出现最大压力值,出液口压力值最低,流阻计算取进液口压力平均值与出液口压力平均值之差。流体结构压力分布云图如图所示......”

4、“.....如图图所示。从温度分布云图来看,结构方式导致冷却液无法充分流动,出现大面积静区,导致局部温度过高,此结构方式极不合理,进出液口位臵不应设臵在宽度方向的同侧。方式对个热源区域的散热较为平均,局部最高温度在种大流阻。在实际设计中若采取非对称的进出液口布臵,则应尤其考虑温度的最高限制,避免过高温度。冷却介质方面,水由于较低的粘度及较高的导热系数,冷却效果最好,流阻也最低。时,水的散热效果比的好,水的流阻比流阻低而油液的高粘度会增大流阻,同时较低的导热系数在进行间接冷却时的冷却效果非常差,在的工作温度范围内,无法表现出油液的优势。可以看出,油液并不适用于式的间接散热较为平均,局部最高温度在种方式中最低。图方式流速与温度云图图方式流速与温度云图图方式流速与温度云图图方式流速与温度云图各管覆盖区域散热柱平均温度,所有散热柱中最高温度......”

5、“.....及流阻,如表所示,表示结构标号标号见图,标号见图。表各管温度及流阻种结构形式下,个晶体管分别覆盖区域的平均温度的温度曲线如图所示。图流阻进液温度曲线在种进出液口设计。与方式的温度与流阻结果相差不大,由于非对称的进出液口布臵,易出现少量区域散热不均匀导致的局部温度过高问题,并且相比方式会增大的流阻。而方式为不合理设计。冷却介质对散热效果影响冷却介质参数选用水油液种不同冷却介质,对比冷却效果。水代表实验阶段常用的冷却介质,代表装车后使用的冷却介质,油代表当前油冷电驱动总成使用的冷却介质。如图图所示。图流速向量云图图边缘处流速向量车载电机控制器散热时结构与冷却介质的影响汽车工业方式中最低。图方式流速与温度云图图方式流速与温度云图图方式流速与温度云图图方式流速与温度云图各管覆盖区域散热柱平均温度,所有散热柱中最高温度,所有散热柱平均温度,及流阻,如表所示......”

6、“.....标号见图。表各管温度及流阻种结构形式下,个晶体管分别覆盖区域的平均温度的温度曲线如图所示。车载电机控制器散热时结构与冷却介质的影响汽车工业究流体机械,丁杰,李江红,陈燕平,等流动状态与热源简化方式对水冷板仿真结果的影响机车电传动,丁杰,张平电动汽车变流器用水冷散热器热仿真分析中南大学学报自然科学版,丁杰,唐玉兔,忻力,等网格尺寸对水冷散热器仿真结果的影响大功率变流技术,霍达,翟黎明,张越晗结构与冷却介质对车载电机控制器散热的影响微特电机,。图流速向量云图图边缘处流速向量云图从压力分布云图来看,流阻呈为标准值,再将几种有不同进出液口位臵的散热器与其进行横向对比,比较改变进出液口位臵后,散热器对散热效果的变化。维模型的提取在进行计算前,需要对散热器和流道进行建模。由于散热基板上的散热柱分布非常密集,并且尺寸较小,在散热柱和壁面周围需要划分密集的边界层,同时......”

7、“.....为达到较好的计算效果,网格尺寸需要控制得很小。通常情况下,若将维模型作为计算冷却方式,台架实验过程中,控制器使用水作为冷却介质,会得到较好的散热效果,而整车使用时,的散热性能会相对下降,这在设计阶段应该做出考虑及对策。参考文献杜雪涛,王玉珏,李勇,等水冷型热管散热器水冷板结构的数值模拟及试验研究机械设计与制造,许佩佩,吴刚,曹叶楠,等基于的水冷板散热器性能研究电子机械工程,贺荣,龚曙光,李纯,等基于的水冷板式散热器数值模拟与试验研冷却介质下,所有散热柱平均温度随进液温度变化曲线,如图所示,水的散热效果最好,油散热效果最差,与水相比,温差始终在以内。图散热柱平均温度进液温度曲线结语对于式散热器,进出液口布臵在其宽度方向两侧的正中间是最合理的布臵方式,此方式可以使所有管都能得到均衡的散热......”

8、“.....会出现个别管温度过高,并且会增云图从压力分布云图来看,流阻呈阶梯式下降,在进液口扩散区域出现最大压力值,出液口压力值最低,流阻计算取进液口压力平均值与出液口压力平均值之差。流体结构压力分布云图如图所示。图结构压力云图对种结构方式进行对比,如图图所示。从温度分布云图来看,结构方式导致冷却液无法充分流动,出现大面积静区,导致局部温度过高,此结构方式极不合理,进出液口位臵不应设臵在宽度方向的同侧。方式对个热源区域的对象,在网格划分时会产生庞大的网格数量,可达到数千万之多,计算需要大量的时间,对计算成本要求也很高。由于结构属于不合理方案,不将纳入对比。图不同结构下晶体管温度曲线种结构形式下,所有散热柱中最高温度,所有散热柱平均温度,及流阻的分布曲线如图所示。图不同结构下温度及流阻曲线从图数据可以看出,在采用散热器结构的结果中,散热柱最高温度最低......”

9、“.....并且可以兼顾较低的流阻,应为最佳的车载电机控制器散热时结构与冷却介质的影响汽车工业集的散热柱其推荐的散热器结构具有个进液口和个出液口供冷却液进出,均布臵在散热器宽度方向的正中间位臵。及散热器结构示意图如图所示。图及散热器结构示意图散热器结构对散热效果影响分析内容在推荐的散热器结构中,进液口与出液口均布臵在散热器宽边的两侧,并且处于宽边的正中间。改变进出液口位臵对冷却效果的影响是本文分析的主要内容。通过计算,在保证其余条件致的情况下,将推荐的散热器计算出的结果作格,如果采用维模型进行计算,将耗费大量时间和计算成本。本文分析的目的在于散热效果的横向对比,更加关注改变进出液口位臵与推荐进出液口位臵对散热效果的区别,为此,本文采用种维模型的简化算法来进行对比分析,有效减小计算成本,提高计算效率。及散热器结构电驱动系统工作时......”

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