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因此，合理的液冷板結(jié)構(gòu)對電池組的散熱性能有著至關(guān)重要的作用。優(yōu)化前的模型1為等長直流道液冷板，作者前期研究分析表明，該型冷板存在外側(cè)流道冷卻液流量明顯大于內(nèi)側(cè)冷卻液流量，各流道流量分配不均勻的弊端，導(dǎo)致液冷板溫度分布不均勻，如圖5a 所示，進(jìn)而使得電池組散熱不均勻。

雖然小通道冷板的換熱性能較高，但是由于流道散熱面積的減小，同時會出現(xiàn)壓力過大的問題。故在設(shè)計小通道結(jié)構(gòu)時需綜合考慮多種因素，如散熱能力、壓降、加工工藝等。控制冷板外形和流道走向不變，對小通道肋片尺寸參數(shù)進(jìn)行分析優(yōu)化。

通過STAR-CCM+拓?fù)?em>優(yōu)化并平順化的某流道模型 2.3 豐富的優(yōu)化模式實現(xiàn)管路優(yōu)化 STAR-CCM+的拓?fù)?em>優(yōu)化功能實現(xiàn)了流道從無到有的優(yōu)化設(shè)計。

優(yōu)化設(shè)計后的分析結(jié)果如圖6所示，熱流道內(nèi)部，箭頭標(biāo)示位置，已經(jīng)沒有溫度過低趨勢，而熱流道外部也有相同結(jié)果。圖五 熱澆道之原始設(shè)計和設(shè)計變更比較圖六 優(yōu)化后之塑料流動波前溫度分析：(a) 熱流道內(nèi)部 ，(b) 熱流道外部 (時間:EOF)實際試模結(jié)果如圖七、圖八，結(jié)果顯示建準(zhǔn)電機將熱澆道做局部優(yōu)化后，產(chǎn)品射出時不合理壓力過高情況已經(jīng)獲得改善。

02電池水冷板的工藝變遷 電動汽車從早期的普通油改電，到降本要求下電池PACK方案的優(yōu)化，水冷板工藝路線也在歷經(jīng)變化。

本案例是使用NX進(jìn)行繪制，F(xiàn)LOW-3D (x) 能夠直接讀取NX的圖檔，作為優(yōu)化的參考。3. 流道設(shè)計 FLOW-3D (x) 能夠直接讀取 NX 的prt圖文件，直接抓取特征參數(shù)并且進(jìn)行計算，因此在流道設(shè)計時我們做了一些修改，改以拉伸+左右偏置尺寸建立流道的基本厚度 (后面再加上拔模以及圓角特征)，這樣是為了減少圖面建立時可能發(fā)生的錯誤。

本案例是使用NX進(jìn)行繪制，F(xiàn)LOW-3D (x) 能夠直接讀取NX的圖檔，作為優(yōu)化的參考。3. 流道設(shè)計 FLOW-3D (x) 能夠直接讀取 NX 的prt圖文件，直接抓取特征參數(shù)并且進(jìn)行計算，因此在流道設(shè)計時我們做了一些修改，改以拉伸+左右偏置尺寸建立流道的基本厚度 (后面再加上拔模以及圓角特征)，這樣是為了減少圖面建立時可能發(fā)生的錯誤。

本期培訓(xùn)主題方向為“電池包水冷板”，內(nèi)容涵蓋天洑多款軟件在該主題方向的仿真分析、建模、優(yōu)化操作培訓(xùn)。

目前，液冷系統(tǒng)的研究主要集中在通道幾何參數(shù)、冷卻板結(jié)構(gòu)和流體流動分布的優(yōu)化方法。許多新結(jié)構(gòu)被提出，例如仿生葉脈通道、帶斜翅片的發(fā)散通道、特斯拉閥通道等，但結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化也帶來了制造加工的困難。這些年來，蛇形流道作為一種基礎(chǔ)流型，結(jié)構(gòu)相對簡單，被廣泛研究與應(yīng)用。然而傳統(tǒng)蛇形流道因其多次彎曲的流道走向，通常面臨著壓降大、均溫性差等缺點。大部分研究者針對蛇形流道進(jìn)行改進(jìn)研究。

(a) Z-RBLCP的彎曲流道。(b) N-RBLCP的彎曲流道。 圖13.Z-RBLCP和N-RBLCP與流量的平均溫差。 圖14.Z-RBLCP和N-RBLCP的壓強與流量的關(guān)系。

翻譯 劉強，動力工程及工程熱物理工學(xué)碩士，安世亞太DfAM賦能業(yè)務(wù)部流體仿真工程師，擅長三維流體仿真和流道拓?fù)?em>優(yōu)化，目前從事DfAM換熱器流體仿真工作。 參考文獻(xiàn) K. Shea, R.Aish, and M. Gourtovaia."

流場模型前處理：在處理幾何模型時，應(yīng)保留所有管道的內(nèi)徑和液冷板內(nèi)流道尺寸不變，對管路彎曲、管道變徑、局部彎頭等細(xì)節(jié)特征保留，水管要做到不扭曲，彎角過度平滑，同時保證簡化后接頭裝配良好，對管路、接頭、冷板的外部可進(jìn)行適度的簡化以減少網(wǎng)格量。

專利摘要顯示，本實用新型提供一種液冷板及儲能裝置，液冷板包括冷卻段，冷卻段包括進(jìn)液開口、出液開口和數(shù)個流道，數(shù)個流道沿冷卻段的寬度方向并排且間隔設(shè)置，且數(shù)個流道沿著冷卻段的長度方向延伸；進(jìn)液開口和出液開口分別位于冷卻段的長度方向相對兩端，并與數(shù)個流道連通；流道包括兩個側(cè)壁，沿流道的寬度方向，兩個側(cè)壁相對設(shè)置，每一個側(cè)壁設(shè)有數(shù)個凹槽和數(shù)個第一凸起，數(shù)個凹槽和數(shù)個第一凸起均沿著側(cè)壁長度方向間隔設(shè)置，且第一凸起和凹槽交叉排列

隨后搭建AIPOD優(yōu)化流程，調(diào)用三維CAD軟件調(diào)整流道寬度、長度、間距等參數(shù)，CFD軟件計算流阻和溫差。 利用天洑自研的 SilverBullet智能優(yōu)化算法，同時開啟智能突破設(shè)計邊界功能。流程啟動后，在成千上萬種設(shè)計可能中，經(jīng)過55次自動迭代，AIPOD交出了一份驚艷的答卷。

對于異形復(fù)雜流道結(jié)構(gòu)的水冷板，無法在Icepak界面中進(jìn)行創(chuàng)建完成，只能通過Ansys workbench中的SCDM或DesignModeler對外部三維軟件導(dǎo)進(jìn)來的中間格式模型進(jìn)行二次處理，使其稱為能夠被Icepal識別的幾何體，然后在進(jìn)行Icepak進(jìn)行流體和熱仿真計算。本教材以風(fēng)電變流器IGBT水冷板作為案例，進(jìn)行逐步講解。

設(shè)置進(jìn)口兩相材料體積分?jǐn)?shù)為：Cooling Water：Air=1:0設(shè)置出口兩相材料體積分?jǐn)?shù)為：Cooling Water：Air=0:1定義進(jìn)口質(zhì)量流量值為：(4L/min)圖6云圖顯示，冷卻液在不到1分鐘內(nèi)填滿液冷板內(nèi)腔，同時流道轉(zhuǎn)彎區(qū)出現(xiàn)漩渦現(xiàn)象，提示流道設(shè)計仍有優(yōu)化空間以減少湍流。

軟件涵蓋了從建模、仿真到結(jié)果處理完整仿真分析流程，幫助工業(yè)企業(yè)建立設(shè)計、仿真和優(yōu)化相結(jié)合的一體化流程，提高企業(yè)研發(fā)效率。一、概 要1）案例描述本案例為水冷板散熱，冷板內(nèi)部流道為單根水道。右側(cè)進(jìn)水，左側(cè)出水，在入口流速為0.2m/s，液體溫度為25℃條件下進(jìn)行了散熱的數(shù)值模擬，在案例最后可以看到結(jié)果溫度云圖。

通過AVL CRUISE M搭建的電池冷媒直冷模型，可以研究系統(tǒng)性能匹配、制冷劑沿程干度對溫度均勻性的影響、電池充放電熱管理表現(xiàn)、冷板流道設(shè)計對熱管理影響和制冷劑回路控制策略等課題。