Hőgazdálkodás – A homogén lemez hűtési sémájának tervezéséről
Háttér:
A meglévő modulok hűtési módjai elsősorban vízhűtés és léghűtés; ezek közül a léghűtés nagy mennyiséget foglal el, miközben a hűtőhatás nem ideális; Ennek egyik fő oka az, hogy az akkumulátor felületén a konvektív hőátbocsátási tényező alacsony, a hőcserélő területet pedig a cella felülete korlátozza, hogy a levegő időben elvegye az akkumulátor hőjét, a A cella és a levegő közötti hőmérsékletkülönbségnek elég nagynak kell lennie, ami a cella hőmérsékletét magasabbá teszi, és csökkenti a cella élettartamát. Az önkisülés meglehetősen kedvezőtlen; ezért egy új léghűtéses hőleadó szerkezet kifejlesztése mellett döntöttünk az egyenletes hőmérsékletű lemez műszaki elvén. Ez a fajta hőleadó szerkezet maximalizálja a meglévő modulszerkezet kihasználását és az akkucsomag térfogatát, ugyanakkor javítja a cella hőelvezető hatását, és csökkenti a cella hőmérsékletét a meglévő léghűtéses szintről. modult alacsonyabb szintre.
A hőmérséklet-kiegyenlítő lemez elvének és jellemzőinek rövid bemutatása:
A gőzkamra egy lemez, amelyet két rézlemez vesz körül, benne üreggel; az üreg belső fala kapilláris szerkezetű és tartó rézoszlopokkal rendelkezik. Ezzel egyidejűleg az üreget kiürítik, és bizonyos mennyiségű munkafolyadékkal megtöltik. A zóna a munkaközeg fázisváltozását folyadékból gázba használja fel a hő elnyelésére, majd a kondenzáció után a kondenzációs végén hő szabadul fel, a fázis ismét gázból folyadékká változik, majd a kapillárison keresztül visszatér a párolgási zónába. a kapilláris szerkezet ereje. Az elv alapvetően ugyanaz, mint a hőcső. Előnye, hogy a teljes hőmérséklet-kiegyenlítő lemez felületén a hőmérséklet nagyon egyenletes, a kis területű, nagy hőáram-sűrűségű hőforrás pedig álcázottan bővíthető, csökkentve a hőáram sűrűségét, majd lehűtve.
Bevezetés:
Figyelembe véve a modulok eltérő méret- és helyszűkeit, az egyenletes hőmérsékletű lemezhez két különböző hűtési sémát terveztünk: az egységes hőmérsékletű lemez hűtési séma 1. konstrukciója.
A modulban minden két cella (6Ah) egy hőmérséklet-kiegyenlítő lemezen osztozik, és a kiegyenlítő lemez felső kettős felülete hűtőbordával van hegesztve. A hűtőbordának külön légcsatornája van, és 25 ℃-os levegővel hűtik. A hőmérséklet-kiegyenlítő lemez mérete 60*160, vastagsága 5mm (vagy vékonyabb), hogy a cellák között meglévő légcsatorna szélességét teljes mértékben kihasználjuk.
Ha feltételezzük, hogy egy modul 18 akkumulátorral rendelkezik, akkor összesen 0,39 kWh elektromos áram (lásd a JH és a gw projekteket). A tervezési struktúra az alábbi ábrán látható:
Áramlási mező és hőszimuláció:
A hűtőborda hőleadó képességének ellenőrzéséhez szimulálni kell a hűtőborda hőleadó képességét. Használja a flotherm 9.3 szoftvert a szimulációhoz.
Szimuláció peremfeltételei:
1. Feltételezve, hogy a bemeneti levegő sebessége 2 m/s, a bemeneti helyzet 100 mm-rel a radiátor előtt, a kimenet pedig 50 mm-rel a radiátor mögött van; egy modul teljes levegőmennyisége 0,93 m³/perc (32,78CFM)
2. Az állandósult állapotú szimulációban a hűtőborda alsó felületének hőteljesítménye 3,5 W; ez a teljesítmény a 6Ah-s cella fűtőteljesítménye 5C-os kisütésnél, és az 5C-os kisütést a vevő'munkakörülményei szerint számítják ki.
3. A légcsatorna nem szivárog levegőt, a bemeneten bejövő összes levegő átáramlik a radiátoron, majd a kimeneten kifolyik, a kimeneti nyomás 0
4. A sugárzó hőátadástól függetlenül az oldattartomány fala adiabatikus falnak van beállítva.
A szimuláció kezdeti feltételei:
1. A beömlő levegő az utastérben lévő levegő, állandó 25 ℃ hőmérsékletet feltételezve
2. A hűtőborda kezdeti hőmérséklete 25°C (stacionárius szimuláció)
Modell beállítások:
A radiátor anyaga Al 6061
A radiátor alsó felülete állandó teljesítménnyel fűt, 3,5W
Az áramlási mező modell turbulens.
