發(fā)布時間：2021-03-04 10:23

　　2018年,國內汽車市場呈現(xiàn)了28年來的初次負增長。其中,傳統(tǒng)燃油車市場首當其沖,受到較大的沖擊。而在“雙積分”政策和人們對新能源汽車的接受能力越來越大之后,新能源汽車,尤其是電動汽車越來越受到汽車市場的歡迎。電池作為電動汽車不可缺少的部件,保證了電動汽車的續(xù)航以及車內電器的正常工作。電池提供電能的過程伴隨著電池內部的化學反應,這個反應會放出大量熱。適時地排除這些熱量能夠避免電池內部溫度上升。電池溫度超過限值會縮短電池壽命,甚至有自燃或爆炸的風險。電池液冷板是一種新型的電池冷卻結構,能夠快速、均勻地為電池散熱。近年來,液冷板通道結構的研究受到越來越多的學者的關注。其中,波紋通道結構以其卓越的散熱能力,同時不引起大幅度的泵功率的提升,被認為是一種高效的散熱結構。電池冷卻工質是傳輸熱量的載體,冷卻工質的傳熱性能決定了整個冷卻系統(tǒng)的散熱能力。電池冷卻工質一般為純水或乙二醇等液體,納米流體作為一種高效的傳熱介質,能夠大幅度的提升電池冷卻系統(tǒng)的性能。本文首先介紹了基本控制方程、湍流模型和場協(xié)同理論,為后續(xù)的數值仿真和機理分析打下了理論基礎。其次,為了探究直通道冷板整體結構、尺寸參數對冷板整體散熱... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：100 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

邊界層內對流換熱示意圖

吉林大學碩士學位論文22續(xù)表3.5通道高度（mm）表面最高溫度（℃）通道高度（mm）表面最高溫度（℃）0.3335.87160.7341.44980.4336.77140.8343.2799為了直觀的體現(xiàn)冷板通道高度對冷板表面最高溫度的影響，做出兩者的曲線圖：圖3.3不同通道高度下冷板表面最高溫度觀察圖3.3和表3.4，隨著通道高度的增加，冷板表面最高溫度隨之升高，并且曲線的斜率逐漸減小，即冷板散熱性能隨著通道高度的增加不斷降低，但損耗的速度越來越慢。分析其機理，隨著冷板通道高度增加，由于入口的質量流量保持不變，因此冷卻介質的流速必然會減校流速的降低會引起通道內部對流的混亂度，從而影響冷板的散熱性能。但是，隨著通道高度的增加，冷卻介質與冷板的接觸面積增大，在傳熱系數保持不變時，接觸面積的增加可以提高冷板的散熱性能，但通道高度每次增加0.1mm，接觸面積增加的有限，這一因素相對于流速的增加對散熱性能的影響不夠顯著，因此整體仍表現(xiàn)為冷板散熱性能提升。綜合以上分析，隨著冷板通道高度的增加，冷板散熱性能逐漸提升，但提升的速率慢慢減校3.3.2通道寬度對冷板表面最高溫度的影響采用前文提及的冷板的結構尺寸作為研究的基準尺寸，設計通道寬度從5mm到14mm不等的冷板作為研究對象，通道寬度變化后，入口的截面積發(fā)生改變，因此冷卻

第3章直線型微小通道布置優(yōu)化23介質入口流速同時發(fā)生改變，其他通道結構尺寸和邊界條件與基準模型保持一致。仿真分析的結果如表3.6所示：表3.6不同通道寬度仿真分析結果通道寬度（mm）表面最高溫度（℃）通道寬度（mm）表面最高溫度（℃）5344.43759337.09106341.936710335.99757339.979311335.05658338.712414332.8600為了直觀的體現(xiàn)冷板通道寬度對冷板表面最高溫度的影響，做出兩者的曲線圖：圖3.4不同通道寬度下冷板表面最高溫度觀察表3.6，可以發(fā)現(xiàn)隨著冷板通道寬度的增加，冷板表面最高溫度逐漸降低，即冷板散熱性能得到提升；但觀察圖3.4，隨著通道高度的增加，冷板表面最高溫度降低的速率越來越慢。與通道高度的增加不同的是，雖然通道寬度增加會使得入口流速降低，從而使得通道散熱性能降低，但通道寬度的增加直接帶來了接觸面積的增加，并且通道寬度的增加值為每次1mm，由此帶來的通道散熱面積是顯著的，因此散熱面積的增加帶來的冷板散熱性能的提升大于冷卻流速降低帶來的冷板散熱性能的降低。但總體上，冷板散熱性能的提升幅度越來越校3.3.3隔板厚度對冷板表面最高溫度的影響

【參考文獻】：
期刊論文
[1]微通道內Al2O3-水納米流體強制對流換熱的數值研究[J]. 白國君,張晶,馬文強,王剛.  甘肅科學學報. 2017(04)
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博士論文
[1]粘彈性流體基納米流體湍流流動與換熱特性研究[D]. 陽倦成.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[2]基于固液相變傳熱介質的動力電池熱管理研究[D]. 饒中浩.華南理工大學 2013
[3]納米流體強化傳熱機理研究[D]. 李強.南京理工大學 2004

碩士論文
[1]動力電池相變冷卻技術與熱管耦合傳熱研究[D]. 盧俊威.吉林大學 2014
[2]微小平板型環(huán)路熱管在電動汽車電池散熱中的應用基礎研究[D]. 張維.華南理工大學 2013
[3]液冷冷板流動及傳熱特性的數值研究[D]. 王延.西安電子科技大學 2012
[4]混合動力客車電池包散熱系統(tǒng)研究[D]. 許超.上海交通大學 2010
[5]電動汽車鋰離子電池包熱特性研究與優(yōu)化設計[D]. 車杜蘭.武漢理工大學 2009
[6]矩形通道空芯冷板換熱特性研究[D]. 曹業(yè)玲.南京航空航天大學 2003



本文編號：3063048