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登錄冷卻劑的案例
【CAE案例】壓水反應堆中通過壓力差測量冷卻劑流量
在壓水堆中,水作為主冷卻劑在高壓下被泵入反應堆堆芯,并在其中被原子裂變釋放的能量加熱。加熱的高壓水隨后流向蒸汽發生器,將其熱能轉移到產生蒸汽的二次系統的低壓水中,然后蒸汽驅動渦輪機,渦輪機旋轉發電機。
在壓水堆中,冷卻劑質量流量取決于蒸汽發生器的熱功率、熱端和冷端的溫度以及反應堆冷卻泵吸收的電能,因此對壓水堆冷卻劑流量的監測十分重要,不準確的流量監測可能會導致功率下降。冷卻劑流量可以由蒸汽發生器后第一個彎頭兩側之間的壓力差計算得到,因此如果可以準確獲得彎頭兩側的壓力差,就能夠準確檢測冷卻劑的流量。
冷卻劑管道與CFD通用仿真軟件模擬管道內部溫度場的結果壓力差測量示意圖
2000年和2010年在法國沙圖分別進行了兩次通過壓力差計算冷卻劑流量的實驗,這兩次實驗使用了法國B1壓水堆冷端2回路的1:4縮小模型進行試驗。為了驗證CFD通用仿真軟件在壓水堆中監測冷卻劑流量的能力,法國電力公司對這一實驗進行了仿真計算并對比了仿真結果和實驗結果。
實驗設備
02 模型建立
以下案例為法國電力公司使用CFD通用仿真軟件結合前后處理軟件以實驗中使用的壓水堆冷端為模型,模擬管道中的流場,以使用壓力差監測冷卻劑流量的過程。考慮到結構的復雜性,對模型進行了分塊網格劃分,實現了物理模型擬合度高、六面體占比大、質量標準良好且外觀優美的網格劃分,考慮到結構的復雜性。分塊網格劃分的策略結合CFD通用仿真軟件中的網格并接功能,簡化了設置和調試的過程,突破了網格量的極限。
展開 設計仿真 | 利用 Cradle CFD 設計最佳液冷電池組
研究小組需要研究液冷電池的功能,以優化冷卻效果。冷卻通道中的流量失衡會造成流動不均勻,從而導致冷卻不均勻,這會導致冷卻套中的傳熱不均勻。此外,考慮到冷卻劑特性對流動機制和傳熱效果的影響,研究小組還熱衷于研究不同冷卻劑對冷卻套中的流動和熱混合的影響。
研究小組決定對雙層電池組的冷卻水套出入口進行逆流和平流兩種不同配置的研究,除此之外他們還研究了冷卻回路中冷卻劑的流速。
01
設計最佳冷液電池
使用 Cradle ScFLOW,我們團隊成功確定了符合電池組仿真速度、準確性和詳細程度要求的正確數學模型。并且我們能夠設計出具有最佳的冷卻劑、最優流量配置和最佳流速的最佳電池組。
-Savita R Ganjigatti,
工程副總裁, Sienna Ecad Technologies, An Avalon group company
Sienna ECAD 團隊使用 Cradle CFD 軟件的最新電池冷卻數學模型,對兩種不同的水套配置進行了模擬,以便在最短時間內得出最準確的結果。研究小組比較了兩種不同冷卻劑的冷卻性能。第一種冷卻劑是乙二醇和水的混合物,第二種冷卻劑僅為水。
Cradle 的 scFLOW 模塊是新一代 CFD 工具,其使用非結構化網格來準確表示復雜的幾何形狀,通過使用該模塊,研究小組發現乙二醇和水的混合物是最佳的冷卻劑選擇,它能使冷卻劑在通道上的流動更加均勻,并在相同體積流量的冷卻劑中實現相似的傳熱效率。
02
疊層水套配置
第二項研究是通過比較逆流和平行流動類型,了解電池組中疊層水套配置的效果。使用 Cradle scFLOW 進行的模擬顯示,疊層水套配置的逆流類型比平行疊層更有效,更能使入口和出口之間的熱傳遞達到最佳效果。
展開 第四代核電堆型:鈉冷快堆設計的流體仿真技術挑戰與解決方案
第四代核能系統國際論壇(GIF)從眾多概念設計中選定了六種系統作為第四代核技術系統,分別是:</p><p>氣冷快堆(GFR):使用氦氣作為冷卻劑,具有高出口溫度和閉式燃料循環的特點,可以實現更高的熱電轉換效率.</p><p>鉛冷快堆(LFR):采用鉛或鉛鉍合金作為冷卻劑,具有高熱電轉換效率和良好的核廢物嬗變能力,同時鉛基材料的化學穩定性高,可避免起火或爆炸等安全問題。</p><p>熔鹽堆(MSR):使用熔融狀態的鹽作為冷卻劑和燃料載體,具有固有安全性高、熱轉換效率高以及燃料利用率高等優點。例如,釷基熔鹽堆就是一種典型的熔鹽堆,其核反應燃料處于液態,具有良好的導熱性和較低蒸氣壓。</p><p>鈉冷快堆(SFR):以鈉作為冷卻劑,具有高熱電轉換效率和良好的核燃料增殖能力,是目前相對比較成熟的技術之一。</p><p>超臨界水冷堆(SCWR):采用超臨界水作為冷卻劑和慢化劑,能夠實現更高的熱電轉換效率和燃料利用率,同時具有較好的安全性和經濟性。</p><p>超高溫氣冷堆(VHTR):使用氦氣作為冷卻劑,在高溫下運行,允許在反應堆運行期間進行高溫電解,從而有效地生產氫氣以及合成碳中性燃料。</p><h2 class="ql-align-center">2、鈉冷快堆結構</h2><p class="ql-align-center"><img src="https://file1.elecfans.com/web3/M00/09/9C/wKgZO2e732OANnIoAAZOj4j1Ho8691.png">圖 1 鈉冷快堆結構示意圖</p><p>鈉冷快堆(Sodium-Cooled Fast Reactor, SFR)是第四代核能系統中的一種重要堆型,具有高熱電轉換效率和良好的核燃料增殖能力。是一種以液態鈉為冷卻劑,由快中子引起核裂變并維持鏈式反應的反應堆。
展開 核能丨最全面!核電站的工作結構及其工作與原理
沸騰水既作慢化劑又作冷卻劑。沸水堆與壓水堆不同之處在于冷卻水保持在較低的壓力(約為70個大氣壓)下,水通過堆芯變成約285℃的蒸汽,并直接被引入汽輪機。所以,沸水堆只有一個回路,省去了容易發生泄漏的蒸汽發生器,因而顯得很簡單。總之,輕水堆核電站的最大優點是結構和運行都比較簡單,尺寸較小,造價也低廉,燃料也比較經濟,具有良好的安全性、可靠性與經濟性。它的缺點是必須使用低濃鈾,目前采用輕水堆的國家,在核燃料供應上大多依賴美國和獨聯體。此外,輕水堆對天然鈾的利用率低。如果系列地發展輕水堆要比系列地發展重水堆多用天然鈾50%以上。從維修來看,壓水堆因為一回路和蒸汽系統分開,汽輪機未受放射性的沾污,所以,容易維修。而沸水堆是堆內產生的蒸汽直接進入汽輪機,這樣,汽輪機會受到放射性的沾污,所以在這方面的設計與維修都比壓水堆要麻煩一些。
重水堆按其結構型式可分為壓力殼式和壓力管式兩種。壓力殼式的冷卻劑只用重水,它的內部結構材料比壓力管式少,但中子經濟性好,生成新燃料钚-239的凈產量比較高。這種堆一般用天然鈾作燃料,結構類似壓水堆,但因柵格節距大,壓力殼比同樣功率的壓水堆要大得多,因此單堆功率最大只能做到30萬千瓦。因為管式重水堆的冷卻劑不受限制,可用重水、輕水、氣體或有機化合物。它的尺寸也不受限制,雖然壓力管帶來了伴生吸收中子損失,但由于堆芯大,可使中子的泄漏損失減小。此外,這種堆便于實行不停堆裝卸和連續換料,可省去補償燃耗的控制棒。壓力管式重水堆主要包括重水慢化、重水冷卻和重水慢化、沸騰輕水冷卻兩種反應堆。這兩種堆的結構大致相同。
快堆核電站
由快中子引起鏈式裂變反應所釋放出來的熱能轉換為電能的核電站。
展開 
沖壓模具熱處理過程中變形與開裂的改善方法
7.冷卻劑的選擇
對于合金鋼而言,減小淬火變形的最佳方法是使用硝酸鉀和亞硝酸鈉熱浴的等溫淬火或分級淬火,這種方法尤其適宜處理形狀復雜、尺寸要求精確的沖壓模具。有些多孔模具零件(如多孔凹模),等溫淬火時間不宜過長,否則會引起孔徑或孔距變大。若利用油中冷卻收縮,以及硝酸鹽中冷卻膨脹的特征,合理應用雙介質淬火,可減小零件變形。
8.冷卻方式的優化
當零件從加熱爐中取出放入冷卻劑之前,應放置在空氣中適當預冷,隨后放入冷卻劑中淬火,這是減小零件淬火變形及防止零件開裂傾向的有效方法之一。模具零件放入冷卻劑后,應適當旋轉,且旋轉方向有所改變,這樣有利于零件部位保持均勻的冷卻速率,可明顯減小變形及防止開裂傾向。
展開 中汽研-基于專利分析的新能源汽車動力電池熱管理技術發展現狀分析
例如LG化學專利CN111630708A中提出將液冷板放置在方形電池下方,與電池下表面接觸,冷卻劑通過冷卻板中的冷卻劑流路進行熱交換。這種布置方式需要水冷板具有一定的剛性,同時不降低冷卻性能。因此,CN111630708A在冷卻板的上板和下板之間設計了支撐部件,支撐部件的凸凹設計與上下板形成冷卻劑流路,該設計不僅增大了熱交換的面積而且提高了水冷按整體剛性。為了在冷卻液泄漏時保證電池系統安全,LG化學的專利CN108292785B發明了帶有吸收體的散熱板,當冷卻劑通道內的冷卻劑發生泄漏,電池單體下方的吸收體吸收冷卻劑,防止安全事故發生。除了LG化學的防漏液措施,華霆動力提出了在液冷管路外側包裹粘合層,粘合層外側包裹反應層,在發生漏液時反應層與冷卻劑發生反應,并產生熱量,粘合層在熱量作用下與冷卻劑發生發硬,產生粘性物質,對冷卻管路本體進行密封,改善了冷卻劑泄漏問題。
動力電池風冷技術更多應用于厚度和長、寬尺寸相差較大的電池,比如軟包電池、比亞迪的刀片電池等。其主要原因是在最大面積位置布置換熱結構時換熱效果較好,但軟包或刀片電池單體之間如果布置液冷結構不僅會增加電池包總重量,而且會增加液冷管路接口數量,帶來安全隱患。比亞迪的專利CN113036256A[5]的電池包有上下蓋體和外殼,蓋體與外殼之間形成風道,風道與的1個方向與外界相通,另一個方向從電池陣列的一側流動到另一側,使外界冷卻風可以進入換熱風道并于電池單體外殼表面直接接觸,從而對電池單體進行冷卻。
動力電池熱管理控制系統的功能是基于電池工作狀態和車輛工況,來確定電池加熱或者冷卻,以及換熱介質的流動方向。福特汽車的專利CN112659844A[6]提出在車輛靜止的充電模式下,車載空調處于關閉狀態時,控制車輛的空調啟動,將冷卻介質從電池熱交換器引入空調蒸發器,實現電池系統冷卻。
展開 沖壓模具熱處理變形和開裂怎么辦?
5.冷卻劑的選擇
對于合金鋼而言,減小淬火變形的最佳方法是使用硝酸鉀和亞硝酸鈉熱浴的等溫淬火或分級淬火,這種方法尤其適宜處理形狀復雜、尺寸要求精確的沖壓模。有些多孔模具零件(如多孔凹模),等溫淬火時間不宜過長,否則會引起孔徑或孔距變大。若利用油中冷卻收縮,以及硝酸鹽中冷卻膨脹的特征,合理應用雙介質淬火,可減小零件變形。
6.線切割前的淬火處理
對于一些線切割加工的沖壓模零件,線切割加工之前應采用分級淬火和多次回火(或高溫回火)熱處理工藝,以提高零件的淬透性,并使其內應力分布趨于均勻,且處于較小內應力狀態。內應力越小,線切割后的變形和開裂的傾向性就越小。
7.冷卻方式的優化
當零件從加熱爐中取出放入冷卻劑之前,應放置在空氣中適當預冷,隨后放入冷卻劑中淬火,這是減小零件淬火變形及防止零件開裂傾向的有效方法之一。模具零件放入冷卻劑后,應適當旋轉,且旋轉方向有所改變,這樣有利于零件部位保持均勻的冷卻速率,可明顯減小變形及防止開裂傾向
展開 多相流模擬仿真在核電領域的應用及展望
圖 1VirtualFlow中多相流模型類型
三、多相流模型在核電領域的應用
(一)核反應堆設計與優化
堆芯冷卻與流動:模擬核反應堆堆芯內的冷卻劑流動和傳熱過程,分析燃料元件表面的溫度分布、冷卻劑的流動速度和壓力損失等,為堆芯的設計和優化提供依據,對于事故工況,需要考慮多相流模型的應用。
燃料元件性能評估:研究燃料元件在不同運行條件下的熱工性能,如燃料溫度、包殼溫度、冷卻劑溫度和流量等,預測燃料元件的燒毀率和壽命,為燃料元件的設計和改進提供指導。
蒸汽發生器設計:模擬蒸汽發生器內的汽水兩相流動和傳熱過程,優化蒸汽發生器的結構和參數,提高其傳熱效率和運行穩定性。例如,通過模擬蒸汽發生器內的汽水分離過程,改進汽水分離裝置的設計,減少蒸汽中的水滴攜帶,提高蒸汽品質。
(二)熱工水力分析
單通道熱工水力分析:對核反應堆單通道內的冷卻劑流動和傳熱進行模擬,分析通道內的溫度分布、壓力降和熱傳遞特性,評估通道的熱工性能和安全性。
多通道熱工水力分析:考慮核反應堆內多個并行通道之間的相互影響,如流量分配、溫度耦合等,研究多通道熱工水力現象,為核反應堆的熱工設計和運行提供更準確的預測。
圖 2 棒束通道流動換熱
?熱分層現象研究:在核反應堆的某些管道和設備中,由于冷熱流體的混合,可能會產生熱分層現象。多相流模型可用于模擬熱分層現象,分析其對管道應力、設備性能和安全的影響,為防止熱分層引起的熱疲勞和設備失效提供技術支持。
圖 3 管道熱分層模擬
(三)安全分析與評估
失水事故(LOCA)模擬:失水事故是核反應堆的一種嚴重事故工況,多相流模型可用于模擬失水事故過程中的冷卻劑流失、燃料元件暴露、蒸汽生成和壓力變化等現象,預測事故的發展趨勢和后果,為制定事故應急預案和安全措施提供依據。
展開 改善近壁流動通道循環疲勞,看GE如何發力新型渦輪轉子葉片
小突起,大作用
這種新型渦輪轉子葉片的設計目的是提供有效的近壁冷卻,應當理解,近壁冷卻是有利的,因為冷卻空氣緊鄰翼型的熱外表面,并且由于通過限制通過窄通道的流動而實現的高流速,所產生的傳熱系數很高。 然而,由于翼型內經歷的不同水平的熱膨脹,這最終可能縮短轉子葉片的壽命。為了避免差熱膨脹導致低周疲勞問題縮短了部件壽命。
GE公司過去已經評估了許多不同的內部翼型件冷卻系統和肋結構,并且已經嘗試糾正該問題。一種方法提出過冷外壁26,27(如圖),以便減小溫差,從而減小熱生長差。然而,應該理解的是,通常實現這種方式的方法是增加通過翼型件循環的冷卻劑的量。因為冷卻劑通常從壓縮機排出空氣,所以其增加的使用對發動機的效率具有負面影響,因此是優選避免的解決方案。其他解決方案還包括使用改進的制造方法/或使用相同量的冷卻劑的更復雜的內部冷卻配置,雖然這些解決方案已經證明有些有效,但每個解決方案都會給發動機的運行或零件的制造帶來額外的成本,并且無法直接解決根本問題。
另一種方法采用某些彎曲或起泡或正弦或波浪形的內部肋(“波狀肋”),這減輕了經常在渦輪葉片的翼型中發生的不平衡的熱應力。這些結構降低了翼型25的內部結構的剛度,從而提供了目標柔性,通過該柔性,應力集中被分散并且應變卸載到能夠更好地承受它的其他結構區域。以這種方式,可以避免壽命縮短的應力集中和應變。然而,在某些通道40之間仍然會產生高應力區域。葉片內部通道40的其余部分通常是低冷卻效率區域。這些低冷卻效率區域通過“近壁冷卻”通道與高熱負荷區域隔離,或者面向葉片上的非常低的熱負荷面。
展開 ANSA軟件為Moldex3D軟件用戶定制的功能
ANSA軟件為Moldex3D軟件用戶定制的功能完善的Moldex3D前處理模塊
為Modex3D建立噴射成型特定實體定制的完善前處理模塊:
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定義熔化入口及冷卻劑管道的出入口
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定義流道/冷卻劑管道特征(截面類型和大小)
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為冷卻劑管道及流道,設定向導自動感應線單元
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定義零件/模具嵌件
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為網格檢查修正預定義質量標準
六面體盒子工具
此工具能創建六面體或者棱柱網格,特別是為流道
抽中面工具
鑄造中面功能用于實體自動抽取中面,無需或者需要少量的手工修正。
模塑布局啟動選項
提供了完善的啟動選項,方便自動設置符合Moldex3D要求的網格參數和質量標準
案列
殼案列(A柱內飾)
殼單元的信息:
腔尺寸:527*806*270(mm)
單元數量:46240
實體例子(熔體前沿時間)
熔體前沿時間的結果顯示熔體前沿位置在填充階段與時間的關系。一般的,優化的熔體前沿時間結果應該與每個門流體輸入平衡,并且所有的流體路徑應該同一時間到達空腔壁。
以上兩個案列在ANSA殼和實體模塊完成。若要獲得更多的關于工作流程細節信息,請您詳查ANSA提供的手冊;*.msh和*.mfe格式都與Moldex3D項目良好兼容。
展開 馬勒推出受珊瑚啟發的電池冷卻板
來源 | electrive.com
德國汽車供應商馬勒發布了一款新型電池冷卻板,并認為這是一次“技術飛躍”。該公司的工程師從大自然中汲取靈感,開發了一種冷卻通道仿生結構,使冷卻劑能夠以不同的方式流動。
馬勒表示,這顯著提高了冷卻板的熱力學性能和結構機械性能,具體來說,其冷卻能力提高了 10%,且壓力損失降低了 20%。這有助于將電池保持在最佳工作溫度范圍內;在鋰電池中,即使在快速充電等極端條件下,電池溫度也不應超過 40 攝氏度。同時,所有電池的溫度分布必須盡可能均勻,這就是流通板的用武之地。
這種新設計可根據需求控制冷卻劑流量,特別是對于電池單元和冷卻劑之間的微小溫差,較慢的流速可以改善傳熱。馬勒表示,其仿生電池冷卻板的工作效率非常高,溫度范圍可以降低 50%,峰值溫度也可以顯著降低。這使得電池效率更高,并且可以更快、更安全地充電,從而延長使用壽命。
馬勒還指出了仿生結構的設計優勢。受珊瑚啟發,工程師們在新的制造工藝中使用更薄的材料,并消耗更少的能量。馬勒全球熱管理開發主管Uli Christian Blessing 博士表示,該種新型電池冷卻板對提升冷卻技術具有出色的效果,并且在結構穩定性方面具有巨大優勢,馬勒將于 2023 年 9 月在慕尼黑 IAA Mobility 上首次展示其新型仿生電池冷卻板。
展開 
可靠性電子產品熱設計知識 附電子設備可靠性熱設計指南徐維新下載
147、注意勿使可伸縮的單面式組合抽屜阻礙冷卻氣流。
148、在計算空氣流量時,要考慮因空氣通道布線而減少的截面積。
149、若設備必須在較高的環境溫度下或高密度熱源下工作,以致自然冷卻或強制風冷法均不使用時,可以使用液冷或蒸發冷卻法。
150、如果必須用液冷法,最好用水作冷卻劑。
151、設計時注意使冷卻劑能自由膨脹,而機箱則須承受冷卻劑的最大蒸汽壓力。
152 注意管道必須合乎要求,設備必須嚴封,嚴防氣塞。
153、吸氣孔與過濾塞必須裝置適當。
154、注意冷卻系統的吸氣孔應在較低部位而排氣閥應在較高部位。在每一個斷開處安裝檢驗閥。
155、要確保冷卻劑不致在最高的工作溫度以下沸騰(如有必要,應安裝溫度控制器件),還應確保冷卻劑不致在最低溫度以下結冰。上述任一情況都會導致管道破裂。
156、要避免蒸汽在設備內冷凝。
157、設計冷卻系統時,必須考慮到維修。要從整個系統的現點出發來選擇熱交換器、冷卻劑以及管道。冷卻劑必須對交換器和管道沒有腐蝕作用。
158、布置未經屏蔽的電子管時,其間隔至少應為直徑的1~0.5倍。避免陽極過熱。
159 為避免電子管輻射熱影響熱敏器件、屏蔽罩的內面的輻射能力要強(涂黑),而外面則應是光滑的,并能將熱傳導到底盤上。
160、不要把傳熱的屏蔽罩安裝在塑料底盤上。
161、當激振頻率很低時,應增強結構的剛性,提高設備及元器件的固有頻率與激振頻率的比值,使隔振系數接應于1,以使設備和元器件的固有頻率遠離共振區。
162、盡量提高設備的固有振動頻率,電子設備機柜的固有振動頻率應為最高強迫頻率的兩倍,電子組件應為機柜的兩倍。如艦船和潛水艇的振動頻率普遍范圍在12~33赫,機柜固有振動頻率不低于60赫,組件的固有振動頻率不低于120赫。
展開 瑞銀拆解比亞迪海豹,成本比特斯拉還低15%,拆解報告(熱管理系統)
然后冷媒通過膨脹閥,溫度下降,通過板式換熱器使冷卻劑降溫。同時回收逆變器和馬達的排熱,重新返回壓縮機。
圖8“制熱&電池加熱”模式的冷媒回路
(來源:日經XTECH)
與特斯拉“Octovalve”看似相同實則不同的比亞迪“Nonavalve”
可以說Nonavalve簡直是海豹的“熱量指揮部”。特斯拉的Octovalve也作為純電動汽車中的熱量司令部,發揮切換冷卻劑的流路、控制純電動汽車整體溫度的作用。
但是,兩家公司的熱管理系統有很明顯的不同。最大的不同是電池的冷卻(和加熱)方式。海豹采用冷媒直冷方式,特斯拉的車輛則采用冷卻劑使電池降溫。
實際上,像特斯拉那樣把熱管理整合到水回路、被稱為“水集中型”的系統“正在成為純電動汽車熱管理的主流”(某汽車零部件制造商的技術人員)。實際上,豐田“bZ4X”和德國大眾“ID.3”的熱管理系統的構成均與特斯拉相似。
比亞迪到底為什么在海豹的電池冷卻上選擇冷媒直冷方式呢?下次,我們來分析一下海豹的熱管理系統的設計思路。
日經BP對中國比亞迪(BYD)的純電動汽車(EV)“海豹(SEAL)”進行拆解調查,弄清了熱管理系統的全貌。海豹的熱管理系統中值得一提的是,電池的冷卻/加熱采用冷媒直冷方式。與日本豐田、德國大眾、美國特斯拉采用的水冷方式有所不同。
冷媒直冷方式是指繞過空調的熱泵系統、通過把冷媒注入貼在電池上的冷卻板來對電池進行冷卻/加熱的方式。水冷方式是從熱泵系統通過板式換熱器等將熱量從冷媒傳遞到水(冷卻劑)、以水作為熱介質調節電池溫度。
如果單從電池來看,只不過是用冷媒冷卻還是用水冷卻的差異而已。
展開 一文了解核裂變反應堆材料(轉自材易通)
包殼材料
包殼材料是反應堆安全的第一道屏障,它包容裂變產物,阻止裂變產物外泄,是燃料和冷卻劑之間的隔離屏障,避免燃料與冷卻劑發生反應,其具有最低可能的熱中子吸收截面。按生產和使用的成熟程度排序,可選用的包殼材料僅限于Al、Mg、Zr和Be等。
包殼材料工作是在高溫高壓環境中,暴露于快中子輻照場下,服役期間需承受不斷增加的應力,應力一方面來自外部冷卻劑的壓力及熱應力,另一方面來自內部的燃料腫脹、裂變氣體釋放造成的內應力和芯塊與包殼相互作用產生的機械應力等。
1
Al合金
一般含有較多的Cu,少量Fe、Si、Mn、Mg、Cr、Zn、Ti、Ni等元素,有1100、X8001(MX8001)和6061等三種型號。受到中子輻照時,易硬化。在冷卻水包圍中,存在點腐蝕和均勻腐蝕;在高熱負荷條件下易氧化,主要腐蝕生成物為Al?O?·H?O
2
Mg合金
比Al合金有更低的熱中子吸收截面,與鈾有優異的相容性。以Magnox合金為例,含有Be、Ca、Al等元素,有三種實用牌號:MagnoxAl80、MagnoxZR55和MagnoxMN70。其化學穩定性強,在一定溫度下抗氧化性強,如MagnoxAl80作為包殼材料至少可安全使用到450攝氏度。在CO?保護氣氛中,其合金燃點升高,可到800攝氏度左右。
展開 瑞銀拆解比亞迪海豹,成本比特斯拉還低15%,拆解報告(熱管理系統)
然后冷媒通過膨脹閥,溫度下降,通過板式換熱器使冷卻劑降溫。同時回收逆變器和馬達的排熱,重新返回壓縮機。
圖8“制熱&電池加熱”模式的冷媒回路
(來源:日經XTECH)
與特斯拉“Octovalve”看似相同實則不同的比亞迪“Nonavalve”
可以說Nonavalve簡直是海豹的“熱量指揮部”。特斯拉的Octovalve也作為純電動汽車中的熱量司令部,發揮切換冷卻劑的流路、控制純電動汽車整體溫度的作用。
但是,兩家公司的熱管理系統有很明顯的不同。最大的不同是電池的冷卻(和加熱)方式。海豹采用冷媒直冷方式,特斯拉的車輛則采用冷卻劑使電池降溫。
實際上,像特斯拉那樣把熱管理整合到水回路、被稱為“水集中型”的系統“正在成為純電動汽車熱管理的主流”(某汽車零部件制造商的技術人員)。實際上,豐田“bZ4X”和德國大眾“ID.3”的熱管理系統的構成均與特斯拉相似。
比亞迪到底為什么在海豹的電池冷卻上選擇冷媒直冷方式呢?下次,我們來分析一下海豹的熱管理系統的設計思路。
日經BP對中國比亞迪(BYD)的純電動汽車(EV)“海豹(SEAL)”進行拆解調查,弄清了熱管理系統的全貌。海豹的熱管理系統中值得一提的是,電池的冷卻/加熱采用冷媒直冷方式。與日本豐田、德國大眾、美國特斯拉采用的水冷方式有所不同。
冷媒直冷方式是指繞過空調的熱泵系統、通過把冷媒注入貼在電池上的冷卻板來對電池進行冷卻/加熱的方式。水冷方式是從熱泵系統通過板式換熱器等將熱量從冷媒傳遞到水(冷卻劑)、以水作為熱介質調節電池溫度。
如果單從電池來看,只不過是用冷媒冷卻還是用水冷卻的差異而已。
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