本文選題：電機控制器 + 水冷散熱器��； 參考：《合肥工業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：IGBT在工作中,會產(chǎn)生大量熱損耗,如果熱量不能及時導(dǎo)出,會對IGBT產(chǎn)生不可逆的損害,嚴重威脅了純電動汽車的安全性、穩(wěn)定性,因此設(shè)計研發(fā)散熱性能更加優(yōu)異的散熱器成為了迫在眉睫的問題。本文首先闡述了散熱分析相關(guān)的理論基礎(chǔ),包括傳熱學(xué)、流體力學(xué)、流體動力學(xué)等方面的理論,以及傳統(tǒng)散熱設(shè)計的方法、散熱分析的類型等知識。同時,計算了所研究的電機控制器IGBT的熱阻與功耗,為設(shè)計散熱器設(shè)計及熱分析提供了依據(jù)。根據(jù)IGBT實際情況,設(shè)計并建立散熱器的三維模型。因為電動汽車內(nèi)部的空間有限,本文特設(shè)計了具有兩層水道的水冷散熱器,這樣既能節(jié)約空間,同時還可以最大限度的增大散熱效率。將水冷散熱器的三維模型導(dǎo)入ANASYS平臺下的FLUENT進行熱仿真分析,研究了流量對其散熱性能及壓降的影響,最終確定了最佳流量為8L/min。隨后對散熱器進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,根據(jù)所設(shè)計的散熱器分為上下兩部分水道的特性,從兩個方面進行優(yōu)化：在上水道中布置擾流片以及下水道中布置針柱。經(jīng)過比較,確定最優(yōu)化的散熱結(jié)構(gòu)為在下水道中布置610針柱。為了驗證使用ANASYS軟件進行熱分析與實際情況相吻合,在軟件中設(shè)置的邊界條件及參數(shù)滿足實際情況,設(shè)計幾組工程試驗。將最終優(yōu)化的散熱器進行加工,利用水冷實驗平臺,按照仿真計算的邊界條件進行實驗,得到了實驗結(jié)果。將實驗結(jié)構(gòu)與仿真結(jié)果進行對比,并進行了誤差分析,證明仿真計算的結(jié)果與實際情況吻合。
[Abstract]:IGBT will produce a large amount of heat loss in the work, if the heat can not be exported in time, it will cause irreversible damage to IGBT, which seriously threatens the safety and stability of pure electric vehicle. Therefore, the design and development of a more excellent radiator has become an urgent problem. In this paper, the theoretical basis of heat dissipation analysis, including the theories of heat transfer, fluid dynamics and hydrodynamics, as well as the traditional methods of heat dissipation design and the types of heat dissipation analysis, are introduced in this paper. At the same time, the thermal resistance and power consumption of the motor controller IGBT are calculated, which provides the basis for the design and thermal analysis of the radiator. According to the actual situation of IGBT, the three-dimensional model of radiator is designed and built. Because the internal space of electric vehicle is limited, the water cooling radiator with two-layer waterway is designed in this paper, which not only saves space, but also maximizes the efficiency of heat dissipation. The three-dimensional model of water-cooled radiator was introduced into FLUENT of ANASYS platform for thermal simulation analysis. The influence of flow rate on heat dissipation performance and pressure drop was studied. Finally, the optimal flow rate was determined to be 8 L / min. Then the structure of the radiator is optimized and the radiator is divided into two parts according to the characteristics of the upper and lower waterways. It is optimized from two aspects: the spoiler is arranged in the upper waterway and the pin column is arranged in the sewer. After comparison, it is determined that the optimal heat dissipation structure is to arrange 610 pin columns in the sewer. In order to verify that the thermal analysis using ANASYS software is consistent with the actual situation, the boundary conditions and parameters set in the software are satisfied with the actual situation, several engineering tests are designed. The final optimized radiator is processed and the experimental results are obtained by using the water cooling experimental platform according to the boundary conditions calculated by simulation. The experimental structure is compared with the simulation results, and the error analysis is carried out. It is proved that the simulation results are in good agreement with the actual situation.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U469.72

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本文編號：1938181