الإدارة الحرارية - على تصميم مخطط التبريد للوحة المتجانسة

خلفية:

طرق التبريد للوحدات النمطية الحالية هي بشكل أساسي تبريد الماء وتبريد الهواء ؛ من بينها ، يأخذ تبريد الهواء حجمًا كبيرًا بينما تأثير التبريد ليس مثاليًا ؛ أحد الأسباب الرئيسية هو أن معامل نقل الحرارة الحراري على سطح البطارية منخفض وأن منطقة التبادل الحراري محدودة بمساحة سطح الخلية ، من أجل السماح للهواء بإخراج حرارة البطارية في الوقت المناسب ، يجب أن يكون اختلاف درجة الحرارة بين الخلية والهواء كبيرًا بدرجة كافية ، مما يجعل درجة حرارة الخلية أعلى ، ويقلل من عمر الخلية. التفريغ الذاتي غير مواتٍ تمامًا ؛ لذلك ، قررنا تطوير هيكل جديد لتبديد الحرارة المبرد بالهواء باستخدام المبدأ التقني للوحة درجة الحرارة الموحدة. يزيد هذا النوع من هيكل تبديد الحرارة من استخدام هيكل الوحدة الحالي وحجم حزمة البطارية ، وفي نفس الوقت يحسن تأثير تبديد الحرارة للخلية ، ويقلل من درجة حرارة الخلية من مستوى تبريد الهواء الموجود وحدة إلى مستوى أدنى.

مقدمة موجزة لمبدأ وخصائص لوحة معادلة درجة الحرارة:

حجرة البخار عبارة عن صفيحة محاطة بصفيحتين نحاسيتين بداخلها تجويف ؛ الجدار الداخلي للتجويف له هيكل شعري وأعمدة نحاسية داعمة. في نفس الوقت ، يتم تفريغ التجويف وتعبئته بكمية معينة من سائل العمل. تستخدم المنطقة تغيير طور سائل العمل من سائل إلى غاز لامتصاص الحرارة ، وبعد تكثيفها لإطلاق الحرارة عند نهاية التكثيف ، تتغير المرحلة مرة أخرى ، من غاز إلى سائل ، ثم تعود إلى منطقة التبخر بواسطة الشعيرات الدموية قوة الهيكل الشعري. المبدأ هو في الأساس نفس مبدأ أنبوب الحرارة. الميزة هي أن درجة الحرارة على سطح لوحة موازنة درجة الحرارة بأكملها موحدة للغاية ، ويمكن توسيع مصدر الحرارة بمساحة صغيرة وكثافة تدفق حرارة عالية بشكل مقنع ، مما يقلل من كثافة تدفق الحرارة ، ثم تبريده.

مقدمة:

مع الأخذ في الاعتبار الحجم المختلف وقيود المساحة للوحدات النمطية ، قمنا بتصميم مخططين مختلفين للتبريد للوحة درجة الحرارة الموحدة: التصميم 1 لنظام تبريد لوحة درجة الحرارة الموحد.

تشترك كل خليتين (6Ah) في الوحدة في لوحة معادلة درجة الحرارة ، ويتم لحام السطح المزدوج العلوي للوحة المعادلة بالوعة الحرارة. يحتوي المشتت الحراري على مجرى هواء مخصص ويتم تبريده بواسطة 25 درجة مئوية من الهواء. حجم لوحة موازنة درجة الحرارة هو 60 * 160 ، وسمكها 5 مم (أو أرق) من أجل الاستفادة الكاملة من عرض مجرى الهواء الموجود بين الخلايا.

إذا كان من المفترض أن تحتوي الوحدة النمطية على 18 بطارية ، بإجمالي 0.39 كيلو وات ساعة من الكهرباء (راجع مشروعي JH و Gw). يظهر هيكل التصميم في الشكل أدناه:

مجال التدفق والمحاكاة الحرارية:

من أجل التحقق من قدرة التبديد الحراري للمشتت الحراري ، من الضروري محاكاة قدرة تبديد الحرارة للمشتت الحراري. استخدم برنامج flotherm 9.3 للمحاكاة.

شروط حدود المحاكاة:

1. بافتراض أن سرعة الهواء الداخل 2m / s ، وموضع المدخل هو 100mm أمام المبرد ، والمخرج 50mm خلف المبرد ؛ حجم الهواء الكلي للوحدة هو 0.93m³ / min (32.78CFM)

2. في محاكاة الحالة المستقرة ، الطاقة الحرارية للسطح السفلي للمشتت الحراري هي 3.5W. هذه الطاقة هي طاقة التسخين لخلية 6Ah عند تفريغ 5C ، ويتم حساب تفريغ 5C وفقًا لظروف عمل العميل &.

3. مجرى الهواء لا يتسرب الهواء ، كل الهواء الداخل من المدخل يتدفق عبر المبرد ثم يتدفق من المخرج ، ضغط المخرج هو 0

4. بغض النظر عن نقل الحرارة الإشعاعي ، يتم تعيين جدار مجال الحل كجدار ثابت الحرارة.

الشروط الأولية للمحاكاة:

1. الهواء الداخل هو الهواء الموجود في المقصورة ، بافتراض 25 درجة مئوية

2. درجة الحرارة الأولية للمشتت الحراري هي 25 درجة مئوية (محاكاة الحالة المستقرة)

إعدادات الطراز:

مادة المبرد هي Al 6061

يتم تسخين السطح السفلي للرادياتير بقوة ثابتة 3.5 واط

نموذج مجال التدفق مضطرب.