電子風扇
關注創建者：匿名 創建時間：2021-10-29
電子風扇的視頻教程
Fluent在強制風冷散熱中的應用
（3）如何做汽車動力電子產品的熱仿真分析 點擊報名：https://www.yqgqt.org.cn/live/10865 （4）Star-ccm在熱管理工程實例中的應用技巧及方法 點擊報名：https://www.yqgqt.org.cn/live/10870 直播大綱： 以電機、電子產品軸流風扇強制風冷散熱為例，講解Fluent在強制風冷散熱仿真中風扇的幾種處理方式及各自適用場合
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電子風扇的實例教程
內容簡介
本課程將通過實際案例介紹Ansys Turbosystem產品在電子散熱風扇方面的優化功能。針對不同類型的散熱風扇，Ansys提供基于OptiSLang的參數化葉型優化方法和基于Fluent的無參伴隨求解優化方法，用戶可通過本次視頻課程了解這2種方法的基本使用流程和適合的風扇類型，初步掌握它們的核心方法和操作步驟。
時間
2022年4月21日（周四）16:00-17:00
費用
免費
講師簡介
姚翔|Ansys
獲北京航空航天大學飛行器動力專業學士及碩士學位；2019加入Ansys中國負責旋轉機械軟件產品的售前技術支持及咨詢工作。
展開 采用了風冷這種散熱方式的電機，自帶同軸風扇來形成內風路循環或外風路循環，通過風扇產生足夠的風量，以帶走電動機所產生的熱量。其介質為電機周圍的空氣，空氣直接送入電機內，吸收熱量后向周圍環境排除。風冷的特點是結構相對簡單，電機冷卻成本較低，但是散熱效果和效率都不太好，工作可靠性差，并且對天氣和環境的要求也比較高。
采用了水冷這種散熱方式的電機，會將冷卻液通過管道和通路引入定子或轉子空心導體內部，通過循環的冷卻液不斷的流動，帶走電機轉子和定子產生的熱量，達到對電機冷卻的目的。雖然水冷的成本比風冷略高，但它的冷卻效果卻比風冷更加顯著，而且散熱均勻、效率高，工作可靠性強，噪音也更小。只要保證了整個裝置能擁有良好的機械密封性，就可以在各種環境下使用。
新能源汽車水冷散熱和風冷散熱對比：
新能源汽車水冷散熱原理：
動力電池和驅動電機系統在設計時預留了水路管道。驅動電機工作時產生熱量，冷卻液經水套流動帶走熱量進入水箱散熱器。散熱器與電子風扇集成，電子風扇加速水箱散熱，使冷卻液降溫，達到驅動電機要求的正常工作溫度。經過散熱的冷卻液再次流經驅動電機，循環往復。
新能源汽車水冷散熱系統組成部分：
1、水箱散熱器，主要作用是冷卻進入芯片的冷卻液。從材質上，分為銅水箱和鋁水箱。從內部結構上，分為板翅式、管帶式、管片式。
2、電子風扇。不同發動機冷卻系統，新能源汽車冷卻風扇都是采用電子風扇散熱。不同的冷卻系統電子風扇不同。電機冷卻系統根據驅動電機的功率可以匹配一個風扇版本、兩個風扇版本。一般情況下，兩個電子風扇散熱量足以滿足市場上常見的所有純電動汽車。混合動力汽車由于還有發動機、渦輪增壓器裝置，所需電子風扇比較多，一般也不超過6個。
3、電控系統。電控系統主要包括風扇控制器、線束、傳感器、顯示器等。但從市場整體看，并不是所有新能源汽車散熱系統都有電控系統。
展開 散熱器與電子風扇集成，電子風扇加速水箱散熱，使冷卻液降溫，達到驅動電機要求的正常工作溫度。經過散熱的冷卻液再次流經驅動電機，循環往復。
新能源汽車水冷散熱系統組成部分：
1、水箱散熱器，主要作用是冷卻進入芯片的冷卻液。從材質上，分為銅水箱和鋁水箱。從內部結構上，分為板翅式、管帶式、管片式。
2、電子風扇。不同發動機冷卻系統，新能源汽車冷卻風扇都是采用電子風扇散熱。不同的冷卻系統電子風扇不同。驛力科技ATS電機冷卻系統根據驅動電機的功率可以匹配一個風扇版本、兩個風扇版本。一般情況下，兩個電子風扇散熱量足以滿足市場上常見的所有純電動汽車。混合動力汽車由于還有發動機、渦輪增壓器裝置，所需電子風扇比較多，一般也不超過6個。
3、電控系統。電控系統主要包括風扇控制器、線束、傳感器、顯示器等。驛力科技ATS是包含電控系統，但從市場整體看，并不是所有新能源汽車散熱系統都有電控系統。借助電控系統，驛力科技ATS可以智能控制新能源汽車散熱，不在像傳統發動機冷卻系統那樣“呆板”。
4、電動水泵。水泵是不可缺少的一個組件，主要作用就是提供冷卻液循環的動力。冷卻液在驅動電機及電控和水箱散熱器之間的循環就需要電動水泵。驛力科技ATS是自帶電動水泵組件的，只是有的客戶會單獨選擇水泵品牌。從系統整體穩定性而言，我們是不建議這樣做的。
展開 [摘要]
：散熱器總成用于汽車上冷卻部件散熱，這些部件包括散熱器，冷凝器，中冷器以及電子風扇等。散熱器總成通過軟墊安裝于車身的最前端，電子風扇旋轉過程中的不平衡力產生的振動激勵傳遞到車內從而導致振動噪聲問題。本文基于隔振理論討論了散熱器總成軟墊的剛度設計要求，并基于傳遞率得到散熱器總成軟墊車身安裝點的動剛度要求，同時研究了散熱器的質量和軟墊剛度組成的振動系統對整備車身一階彎曲模態影響，最后探討了散熱器總成剛體模態及電子風扇激勵頻率對應的整車模態分布情況。
關鍵詞
：散熱器總成；電子風扇；整備車身；NVH；模態分布
前言
汽車在運行過程中，為使汽車動力總成能在所有工況下都保持在適當的溫度范圍內，并且滿足空調系統的正常使用，需要對各系統的冷卻液進行冷卻。整車包括多個冷卻系統：發動機通過散熱器進行冷卻；自動變速箱通過變速箱油冷器進行冷卻；增壓發動機的增壓器通過中冷器進行冷卻；空調系統通過散熱器進行冷卻等。不同配置的車型所包含的冷卻部件不同，如非增壓發動機就沒有中冷器。這些冷卻部件通常一起安裝在汽車的最前端，通過電子風扇來加速冷卻。所有的冷卻部件及電子風扇組成一個總成，本文稱之為散熱器總成。汽車行駛過程中或冷卻風扇開始工作時，空氣從散熱器周圍高速流過以增強對冷卻液的冷卻。
汽車散熱器總成安裝于汽車的前端，通過四個軟墊安裝于車身上。由于冷卻的需求，電動車的散熱器一般為雙風扇（如圖1 所示），汽油車的風扇一般為單風扇。電子風扇旋轉過程中，存在不平衡力產生的振動激勵，振動通過散熱器軟墊傳遞到車身，從而引起振動噪聲及不舒適問題。
展開 噪音對風扇的冷卻沒有任何影響，但對機箱系統及用戶非常重要。應盡可能選擇最安靜的風扇，并應采取措施降低風扇的噪音。
降低噪音的一種方法是盡可能使用最大的風扇。對于特定的氣流，尺寸較大的風扇以較慢的速度運行，因此產生的噪音較小。
如上所述，直流風扇比交流風扇產生的EMI和RFI要小得多。對于常規應用來說，風扇產生的EMI和RFI不是問題。但是，如果設備在干擾敏感的環境中運行，EMI和RFI可能是一個嚴重的問題。
6、風扇壽命
軸承磨損是影響風扇壽命的主要因素。大多數風扇制造商使用類似的軸承，因此軸承沒有太大的差別。大多數制造商承諾的壽命為50,000小時；每周40小時，這相當于25年。因此，風扇很可能比它冷卻的設備壽命更長。如前所述，風扇的溫度會隨著溫度的升高而顯著降低。
UL要求風扇必須能夠承受72小時的鎖定轉子（交流風扇15天），而不會造成任何損壞并且不會過熱。在消除鎖定轉子的原因后，風扇也必須能夠重新啟動并正常運行。
阻抗限制了交流風扇繞組中的電流，但直流風扇在失效期間，需要電子鎖鎖定轉子，以限制電流。目前正在使用的幾種保護類型，但并非所有保護都提供自動重啟。機箱系統設計人員應仔細評估風扇的保護類型，以確保直流風扇在移除障礙物后自動重啟。他們還應確保在間歇性電力中斷期間保護機箱系統運行良好。
7、進氣（鼓風）或排氣（抽風）？
設計人員可以選擇安裝風扇，以便從機箱系統中排出熱空氣，或將冷空氣吹入機箱系統。從理論上講，無論抽風還是抽風，都是相同的空氣量用于散熱。但在實際應用中，每種布置都有優點和缺點。吸入風扇的空氣是層流。層流流態將在機箱系統中均勻分布氣流速度。這對消除停滯的空氣（渦流區域）和局部溫度熱點很重要。
從風扇排出的空氣是湍流的。
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風扇在電子設備中廣泛應用，主要用于散熱。為了降低成本，人們不斷縮小風扇直徑和提高轉速，導致噪音水平上升。為了選擇合適的設計，需要精確而經濟的仿真工具。除了在自由空間或風洞試驗條件外，風扇在產品安裝條件下使用，因此需要對聲場進行精確預測。
風扇在電子設備中廣泛應用，主要用于散熱。為了降低成本，人們不斷縮小風扇直徑和提高轉速，導致噪音水平上升。為了選擇合適的設計，需要精確而經濟的仿真工具。除了在自由空間或風洞試驗條件外，風扇在產品安裝條件下使用，因此需要對聲場進行精確預測。
它具有卓越的處理速度、精細的技術和高用戶滿意度，已被用于汽車、航空航天、電子、建筑、風扇、機械和海洋開發等領域，以解決熱和流體問題。除此之外，Cradle CFD整合了多物理場協同仿真和單向聯合仿真功能，以實現與結構、聲學、電磁、機械、一維、優化、熱環境、3D CAD和其他分析工具的耦合，從而使用戶能夠有效地解決跨多個學科的工程問題。
它具有卓越的處理速度、精細的技術和高用戶滿意度，已被用于汽車、航空航天、電子、建筑、風扇、機械和海洋開發等領域，以解決熱和流體問題。除此之外，Cradle CFD整合了多物理場協同仿真和單向聯合仿真功能，以實現與結構、聲學、電磁、機械、一維、優化、熱環境、3D CAD和其他分析工具的耦合，從而使用戶能夠有效地解決跨多個學科的工程問題。
該冷卻系統中主要包含循環水泵、水箱、散熱器、散熱風扇、電子三通閥等部件，系統布置結構如圖1所示。循環水泵驅動冷卻液進入電堆，帶走電堆產生的熱量，而后進入電子三通閥中。電子三通閥位可控部件，可以調節大小循環的冷卻液流量。冷卻液在大循環中通過散熱器交換熱量，散熱器中的散熱風扇可調節轉速從而改變風量。整個系統中包含電子三通閥和散熱風扇兩個可控對象。
針對各種流速流場中
的氣動噪音問題
Actran氣動/振動聲學
的一體化求解
將氣動載荷或氣動噪音激勵直接作用于結構單元
作用：
-進行氣動力引起的振動噪音分析
-隔聲罩分析
-吸聲材料分析
案例分享
CNH – Wheel Loader Engine Cooling Fan
電子散熱風扇噪聲
空調散熱器總成(前端冷卻模塊)置于汽車前部，包括了冷媒回路下的冷凝器、冷卻液回路下的散熱器和電子風扇。
冷凝器是空調回路中與外部進行熱交換的部件。
散熱器是冷卻液回路中與外部進行熱交換的部件。
電子風扇的作用是加速散熱器模塊的空氣流通速率，從而提升熱交換的效率。
在此前Ansys 2022 R1新品發布系列網絡研討會中，多位Ansys流體工程師為大家陸續帶來Ansys Fluent 2022 R1整體新功能介紹，以及旋轉機械、多相流、燃燒與化學反應、汽車外氣動以及電子散熱風扇葉片優化等主題分享，5月，Ansys將繼續推出系列流體功能更新介紹，分別有Fluent Meshing、Ansys Rocky 、動力電池、高速外氣動，共計4場主題網絡研討會
內容簡介
每個HFSS新版本，對高速SerDes和DDR仿真的求解精度、速度和功能上都有大量更新。妥善使用，可以大大提高仿真效率和研發效果，加快產品迭代，提高行業領先性。
