汽車?yán)^電器作為汽車電氣系統(tǒng)的開關(guān)電器,多用于汽車電氣系統(tǒng)中的控制、保護(hù)、轉(zhuǎn)換以及調(diào)節(jié),是汽車電氣系統(tǒng)二次回路的重要零件之一。汽車運(yùn)行的安全性受汽車?yán)^電器運(yùn)行的可靠性的影響,而汽車?yán)^電器的可靠性又受其發(fā)熱與散熱的熱特性約束。此外,隨著混合動力及新能源汽車的普及,汽車電氣系統(tǒng)中對汽車?yán)^電器的要求也逐步提高,需要汽車?yán)^電器向小型化與高負(fù)載化方向發(fā)展,從而對汽車?yán)^電器的熱場設(shè)計(jì)的要求也就越來越苛刻。因此搭建合理可行的數(shù)值仿真模型對汽車?yán)^電器的熱特性進(jìn)行研究與分析,以輔助產(chǎn)品的熱場設(shè)計(jì)與優(yōu)化,具有重要的工程實(shí)用價值。本文以廈門宏發(fā)汽車電子公司生產(chǎn)的某型汽車?yán)^電器為研究對象,搭建汽車?yán)^電器的電-熱-流多物理場迭代耦合仿真模型并對繼電器的發(fā)熱與散熱特性進(jìn)行研究與分析,具體內(nèi)容包括以下幾個部分:首先,運(yùn)用數(shù)值分析軟件與電器學(xué)、數(shù)值傳熱學(xué)及計(jì)算流體力學(xué)理論,并考慮繼電器的實(shí)際發(fā)熱與散熱過程、觸點(diǎn)接觸電阻、繼電器外接導(dǎo)線等影響,搭建汽車?yán)^電器的電-熱-流多物理場迭代耦合仿真模型。利用該模型計(jì)算與分析繼電器在負(fù)載電流分別為10A、20A、30A以及環(huán)境溫度分別為30℃、85℃、125℃等9種工況下的電流場、... 

【文章來源】：廈門理工學(xué)院福建省

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１汽車?yán)^電器的基本結(jié)構(gòu)??本文的研宄對象是某型插入式汽車?yán)^電器，該型繼電器的額定電壓為??°

?廈門理工學(xué)院碩士學(xué)位論文????３）熱輻射。熱輻射的實(shí)質(zhì)是物體內(nèi)部微觀粒子熱運(yùn)動狀態(tài)改變時激發(fā)出來??的電磁波傳遞能量的過程。熱輻射與導(dǎo)熱和熱對流的區(qū)別在于其不需要考慮是否??在傳熱途徑中直接接觸存在溫度差的物體或流體，而只考慮物體輻射面上的溫度??水平。熱福射可用Ｓｔｅｆａｎ－Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ定律進(jìn)行描述??ｑ?＝?ａｓＡＦｌ２（Ｔ４－Ｔ２４）?（２－３）??式（２－３）中：分為熱流；ｅｘ為Ｓｔｅｆａｎ－Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ常數(shù)；￡為福射率；３為福射??面１的面積；７＾為輻射面１到輻射面２的角系數(shù)；７；、ｒ２分別為輻射面１、２的??絕對溫度。??以上是傳熱的三種基本方式，而實(shí)際傳熱過程就是由這三種基本方式組成。??本文所分析的汽車?yán)^電器的傳熱過程，便是由這三種傳熱方式所構(gòu)成。圖２－１為??汽車?yán)^電器的傳熱路徑。??％?ｙｙ?ｔ?ｙｙ?，??ｅｌｌ八、八卜??）?ＰＳ?＾?ｃ??一?Ｃ????〕￥?Ｃ｜?：?Ｅ??圖２－１汽車?yán)^電器的傳熱路徑??２．２汽車?yán)^電器熱源探究??汽車?yán)^電器的熱源主要由電姐損耗和電弧發(fā)熱組成。其中電阻損耗主要包括??以下兩個部分：（１）繼電器電磁系統(tǒng)的焦耳熱；（２）繼電器接觸系統(tǒng)導(dǎo)電負(fù)載回??路的焦耳熱。而電弧發(fā)熱是因觸點(diǎn)分合時瞬間所產(chǎn)生，在長期載流下基本可忽略??不計(jì)，因此本文主要考慮電阻損耗所產(chǎn)生的焦耳熱。??２．２．１電磁系統(tǒng)的熱源分析??在電磁系統(tǒng)的勵磁線圈兩端施加額定電壓，使得磁路磁化產(chǎn)生電磁吸力，當(dāng)??９??

?第二章汽車?yán)^電器熱分析仿真理論???違立控制方程??確定初始條件和邊界條件???ｉ???劃分計(jì)算網(wǎng)格，生成計(jì)算節(jié)點(diǎn)（區(qū)域離散化〕???＊???建立離散方程〔方程離散化）??＾＾—?—????５???＂＂＂離散初始條件和邊界條件￣￣｜?■、，??前???＾１?值??給定求解控制參數(shù)?重?????１??離??｜??為線性化離ｉｇ種二＞?程??是是否收斂；＾￣￣—??Ｔａ??—…？顯不和輸出計(jì)具結(jié)果??圖２－２溫升問題發(fā)熱數(shù)值求解流程圖??２．３．２穩(wěn)態(tài)傳熱的定解條件??在許多工程實(shí)踐中，導(dǎo)熱是經(jīng)常遇到的問題，而導(dǎo)熱問題就是求解物體內(nèi)部??溫度場的問題。因此為了求取工程實(shí)際問題的溫度場，需要對描述導(dǎo)熱過程的導(dǎo)??熱微分方程進(jìn)行求解［４１］。導(dǎo)熱微分方程如式（２－１０）所示：??斗斗斗，］＋斗斗ｅ?＝?０?（２．１０）??ｄｘ｛?ｘ?ｄｘ?Ｊ?ｄｙ［＾ｙｄｙ）?ｄｚ＾?￣?ｄｚ）?、?’??式（２－１０）中，毛、４為ｘ、＿ｙ、ｚ三個方向的熱導(dǎo)率；２為內(nèi)部熱源。??由于傳熱過程不僅只存在導(dǎo)熱，而是三神傳熱方式的組合，因此在求解導(dǎo)熱??微分方程時，必須對一些特定問題給出一些附加條件，稱為定解條件。定解條件．??主要包括時間條件與邊界條件。本文主要進(jìn)行穩(wěn)態(tài)熱分析，而在穩(wěn)態(tài)過程中溫度??不隨時間的變化而變化，因此穩(wěn)態(tài)傳熱的定解條件為邊界條件。??邊界條件就是指導(dǎo)熱物體邊界處的溫度或表面?zhèn)鳠崆闆r，常見的邊界條件可??歸納為以下３類［４％??１）第一類邊界條件：物體邊界面上的溫度值為已知值，即：??ｔ＼ｓ＝ｔｄ?（２－１１）??１２??

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[6]射頻繼電器溫升測試實(shí)驗(yàn)研究[D]. 黃淑慧.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[7]導(dǎo)熱工程塑料的制備與性能研究[D]. 鄒文奇.北京工商大學(xué) 2016
[8]基于ANSYS的汽車?yán)^電器熱分析[D]. 吳燕.河北工業(yè)大學(xué) 2015
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本文編號：3329108