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圖18 散熱片切面的速度矢量圖分布圖18為散熱器翅片內(nèi)冷卻油的速度矢量圖，可以看出，冷卻油在自然冷卻的作用下，在油箱內(nèi)部自下而上流動(dòng)，然后流入兩側(cè)散熱片上部的集流槽，接著再向下流動(dòng)，最終由下側(cè)的急流槽回流至油箱。而在流動(dòng)過程中，外側(cè)空氣則與散熱片及油箱外側(cè)殼體進(jìn)行自然冷卻，最終達(dá)到熱平衡。

根據(jù)用戶們向Ansys流體技術(shù)團(tuán)隊(duì)反饋的在自然對(duì)流冷卻仿真過程中存在的問題，Ansys工程師做了系統(tǒng)的解答匯總。以下知識(shí)點(diǎn)雖然都是在Fluent中進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，但方法是普適的，在其它CFD軟件中計(jì)算時(shí)同樣需要注意，希望對(duì)大家有所幫助。

Fluent輪轂電機(jī)自然冷卻仿真 源文件加制作過程錄屏，源文件是workbench，包括幾何，網(wǎng)格，設(shè)置跟結(jié)果。錄屏是全過程錄屏，包括幾何處理，網(wǎng)格劃分，計(jì)算設(shè)置跟后處理，錄屏沒有聲音，關(guān)鍵步驟錄屏中有文字 平臺(tái)軟件： Ansys 2020版本

如果需要蒸發(fā)冷卻則在二次風(fēng)進(jìn)換熱芯體前開啟噴淋水，實(shí)現(xiàn)對(duì)二次風(fēng)蒸發(fā)冷卻，同時(shí)強(qiáng)化換熱芯體換熱效果。

可根據(jù)牛頓冷卻公式對(duì)流傳熱所傳遞的熱流量進(jìn)行計(jì)算[1,2,3]。Φ=hA(tw-tf)式中，Φ為熱流量，W;h為換熱系數(shù)，W/(m2·℃);A為換熱面積，m2;tw為固體壁面的溫度，℃;tf為熱流體溫，℃。當(dāng)產(chǎn)品所處環(huán)境采用風(fēng)冷，水冷方式進(jìn)行散熱時(shí)需要考慮對(duì)流傳熱的影響。

04結(jié)論 創(chuàng)成式設(shè)計(jì)可用以兩相蒸發(fā)器冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，只需要少量的人為輸入或互動(dòng)。通過建立三維的固體和流體區(qū)域模型，結(jié)合基于兩相乘法概念的先進(jìn)界面?zhèn)鳠崮Ｐ停纯删_地模擬系統(tǒng)的物理過程，案例研究表明，在不影響壓降、制造成本和設(shè)備成本的情況下，冷卻效果可提高15%。

此外，與自然或強(qiáng)制對(duì)流相比，增加溫差可能會(huì)導(dǎo)致傳熱系數(shù)降低。由于變量的數(shù)量，沒有準(zhǔn)確的通用方程或相關(guān)性可供使用。在可用的方程中，大多數(shù)都有一個(gè)隨表面特性變化的經(jīng)驗(yàn)值，必須通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)估。但在沒有實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的情況下，這些相關(guān)性的準(zhǔn)確性可能只有50%。盡管相變傳熱尚未廣泛用于電子冷卻，但隨著部件熱通量的上升，物理定律表明高端冷卻技術(shù)將從風(fēng)冷到液冷再到相變。2.

葉片為靜止導(dǎo)葉，內(nèi)部帶有兩彎三通道的冷卻冷卻結(jié)構(gòu)，前緣通道布置了擾流肋，尾緣通道有圓形的擾流柱，冷氣僅從上緣板的排出，冷氣與燃?xì)獠粨交臁Ｓ?jì)算模型為分為三個(gè)域，分別是燃?xì)狻⒗錃夂?em>固體葉片。葉片和燃?xì)庥騼蓚?cè)均為旋轉(zhuǎn)周期面。

目前市面上的新能源車電池，主要有4種電池冷卻方式，分別是自然冷卻、風(fēng)冷和液冷、直冷這四種。汽車電池?zé)峁芾?em>冷卻方式介紹自然冷卻自然冷卻是最基礎(chǔ)和最簡(jiǎn)單的冷卻方式，?是依賴環(huán)境溫度進(jìn)行散熱的被動(dòng)方式，?利用空氣的自然對(duì)流來(lái)散熱，不需要額外的能源輸入。?這種方式優(yōu)點(diǎn)是成本低、?無(wú)能耗且不需要額外空間，?缺點(diǎn)是散熱效率較低，?適用于早期的新能源車型。??

在油自然冷卻模式下，Pg/Pr2是油液流動(dòng)和溫度分布的主導(dǎo)因素，因?yàn)樗峁┝烁×εc慣性力的比值。由于在油自然冷卻模式下，油流與換熱是強(qiáng)耦合的，Pr比Pp對(duì)估算繞組和油的油流和溫度分布更有影響。圖5 變壓器冷卻風(fēng)機(jī)水平布置H5下的溫度分布。

由圖9可知，自然冷卻滿足電池的最高溫度、溫差性能要求;強(qiáng)制風(fēng)冷下電池最高溫度低于自然冷卻4℃，但溫差大、電池一致性差。 從上述對(duì)比結(jié)果來(lái)看，自然冷卻滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)，強(qiáng)制冷卻不能滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)，在兼顧考慮了車輛的安全、成本、開發(fā)周期等因素后，最終確定了自然冷卻為電池冷卻方案。

，即內(nèi)部油自然循環(huán)，外部空氣自然循環(huán) 二、變壓器的冷卻方式 油浸式電力變壓器的冷卻方式，按其容量的大小，冷卻系統(tǒng)可分為：油浸自冷式、油浸風(fēng)冷式、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷式等幾種。

冷卻空氣入口：速度10.5m/s,溫度354Ke. 冷卻空氣壓力出口：0 Pa固體物理模型： 默認(rèn)的固體材料是鋁。由于渦輪葉片通常是超合金，需要改變材料屬性。

固體融化過程采用一種工程簡(jiǎn)化方法：將固體的熱屬性設(shè)置為溫度的函數(shù)，考慮相變潛熱。并通過多孔介質(zhì)模擬流動(dòng)的阻力。液體的密度則采用Boussinesq模型以考慮自然對(duì)流的效果。

永磁體參數(shù)Polarization極化參數(shù)StatorSlot定子槽參數(shù) Winding繞組參數(shù)? Step3：冷卻參數(shù)External 外表面冷卻模式自然對(duì)流冷卻強(qiáng)迫風(fēng)冷Internal 內(nèi)表面冷卻模式自然對(duì)流冷卻強(qiáng)迫風(fēng)冷接觸熱阻等效槽內(nèi)熱模型? Step4：選擇材料庫(kù)殼體，主軸，軸承

，也稱油自然循環(huán)、強(qiáng)制風(fēng)冷式冷卻系統(tǒng)。

圖2 液冷散熱器實(shí)物圖 1 液冷散熱器散熱性能分析 流體流過固體表面時(shí)，流體與固體間的熱量交換稱為對(duì)流傳熱