Θερμική Διαχείριση-Σχετικά με τον Σχεδιασμό του Σχεδίου Ψύξης της Ομοιογενούς Πλάκας
Ιστορικό:
Οι μέθοδοι ψύξης των υπαρχόντων μονάδων είναι κυρίως υδρόψυξη και ψύξη με αέρα. Μεταξύ αυτών, η ψύξη του αέρα καταλαμβάνει μεγάλο όγκο ενώ το αποτέλεσμα ψύξης δεν είναι ιδανικό. ένας από τους κύριους λόγους είναι ότι ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας στην επιφάνεια της μπαταρίας είναι χαμηλός και η περιοχή ανταλλαγής θερμότητας περιορίζεται από την επιφάνεια της κυψέλης, προκειμένου να επιτρέπεται στον αέρα να αφαιρέσει τη θερμότητα της μπαταρίας εγκαίρως. Η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της κυψέλης και του αέρα πρέπει να είναι αρκετά μεγάλη, γεγονός που κάνει τη θερμοκρασία της κυψέλης υψηλότερη και μειώνει τη διάρκεια ζωής της κυψέλης. Η αυτο-απαλλαγή είναι αρκετά δυσμενής. Ως εκ τούτου, αποφασίσαμε να αναπτύξουμε μια νέα αερόψυκτη δομή απαγωγής θερμότητας χρησιμοποιώντας την τεχνική αρχή της πλάκας ομοιόμορφης θερμοκρασίας. Αυτός ο τύπος δομής απαγωγής θερμότητας μεγιστοποιεί τη χρήση της υπάρχουσας δομής της μονάδας και τον όγκο της μπαταρίας, και ταυτόχρονα βελτιώνει την επίδραση απαγωγής θερμότητας της κυψέλης και μειώνει τη θερμοκρασία της κυψέλης από το επίπεδο της υπάρχουσας αερόψυκτης μονάδα σε χαμηλότερο επίπεδο.
Σύντομη εισαγωγή στην αρχή και τα χαρακτηριστικά της πλάκας εξισορρόπησης θερμοκρασίας:
Ο θάλαμος ατμών είναι μια πλάκα που περιβάλλεται από δύο χάλκινες πλάκες με μια κοιλότητα μέσα. το εσωτερικό τοίχωμα της κοιλότητας έχει τριχοειδή δομή και στηρικτικούς χάλκινους πυλώνες. Ταυτόχρονα, η κοιλότητα εκκενώνεται και γεμίζει με μια ορισμένη ποσότητα ρευστού εργασίας. Η ζώνη χρησιμοποιεί την αλλαγή φάσης του ρευστού εργασίας από υγρό σε αέριο για να απορροφήσει θερμότητα, και αφού συμπυκνωθεί για να απελευθερώσει θερμότητα στο άκρο συμπύκνωσης, η φάση αλλάζει ξανά, από αέριο σε υγρό, και στη συνέχεια επιστρέφει στη ζώνη εξάτμισης από το τριχοειδές δύναμη της τριχοειδούς δομής. Η αρχή είναι βασικά η ίδια με τον σωλήνα θερμότητας. Το πλεονέκτημα είναι ότι η θερμοκρασία στην επιφάνεια ολόκληρης της πλάκας εξισορρόπησης θερμοκρασίας είναι πολύ ομοιόμορφη και η πηγή θερμότητας με μικρή περιοχή και υψηλή πυκνότητα ροής θερμότητας μπορεί να επεκταθεί συγκαλυμμένα, μειώνοντας την πυκνότητα ροής θερμότητας και στη συνέχεια ψύχοντάς την.
Μια εισαγωγή:
Λαμβάνοντας υπόψη τους διαφορετικούς περιορισμούς μεγέθους και χώρου των μονάδων, έχουμε σχεδιάσει δύο διαφορετικά σχήματα ψύξης για την πλάκα ομοιόμορφης θερμοκρασίας: σχέδιο 1 του σχεδίου ψύξης πλάκας ομοιόμορφης θερμοκρασίας.
Κάθε δύο κελιά (6Ah) στη μονάδα μοιράζονται μια πλάκα εξισορρόπησης θερμοκρασίας και η επάνω διπλή επιφάνεια της πλάκας εξισορρόπησης είναι συγκολλημένη με ψύκτρα. Η ψύκτρα διαθέτει ειδικό αεραγωγό και ψύχεται με αέρα 25℃. Το μέγεθος της πλάκας εξισορρόπησης θερμοκρασίας είναι 60*160 και το πάχος είναι 5 mm (ή πιο λεπτό) προκειμένου να αξιοποιηθεί πλήρως το πλάτος του υπάρχοντος αεραγωγού μεταξύ των κυψελών.
Εάν υποτεθεί ότι μια μονάδα έχει 18 μπαταρίες, συνολικά ηλεκτρική ενέργεια 0,39 KWh (ανατρέξτε στα έργα JH και gw). Η δομή του σχεδιασμού φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:
Πεδίο ροής και θερμική προσομοίωση:
Προκειμένου να επαληθευτεί η ικανότητα απαγωγής θερμότητας της ψύκτρας, είναι απαραίτητο να προσομοιωθεί η ικανότητα απαγωγής θερμότητας της ψύκτρας. Χρησιμοποιήστε το λογισμικό flotherm 9.3 για προσομοίωση.
Οριακές συνθήκες προσομοίωσης:
1. Υποθέτοντας ότι η ταχύτητα εισόδου του αέρα είναι 2 m/s, η θέση εισόδου είναι 100 mm μπροστά από το ψυγείο και η έξοδος είναι 50 mm πίσω από το ψυγείο. ο συνολικός όγκος αέρα μιας μονάδας είναι 0,93 m³/min (32,78 CFM)
2. Στην προσομοίωση σταθερής κατάστασης, η θερμική ισχύς της κάτω επιφάνειας της ψύκτρας είναι 3,5 W. αυτή η ισχύς είναι η θερμαντική ισχύς της κυψέλης 6Ah στην εκφόρτιση 5C και η εκφόρτιση 5C υπολογίζεται σύμφωνα με τις συνθήκες εργασίας του πελάτη'.
3. Ο αεραγωγός δεν διαρρέει αέρα, όλος ο αέρας που εισέρχεται από την είσοδο ρέει μέσα από το ψυγείο και στη συνέχεια ρέει έξω από την έξοδο, η πίεση εξόδου είναι 0
4. Ανεξάρτητα από τη μεταφορά θερμότητας με ακτινοβολία, το τοίχωμα της περιοχής του διαλύματος ορίζεται ως αδιαβατικό τοίχωμα.
Αρχικές συνθήκες προσομοίωσης:
1. Ο εισερχόμενος αέρας είναι ο αέρας στην καμπίνα, υποθέτοντας σταθερά 25℃
2. Η αρχική θερμοκρασία της ψύκτρας είναι 25°C (προσομοίωση σταθερής κατάστασης)
Ρυθμίσεις μοντέλου:
Το υλικό του ψυγείου είναι Al 6061
Η κάτω επιφάνεια του καλοριφέρ θερμαίνεται με σταθερή ισχύ, 3,5W
Το μοντέλο πεδίου ροής είναι τυρβώδες.
