基于CFD的电池散热模型仿真和分析

电动汽车内电池组热管理十分重要,能够及时将热量散发出去保持电池包温度的稳定,就能在很大程度上解决电动汽车自燃爆炸的问题。论文设计一种电池风冷散热结构,通过对串行及并行风道进行一系列的优化设计,得出一种散热性更好的散热结构。通过ANSYS Fluent软件进行建模及仿真分析,通过附加散热孔、改进进风口位置及倾角进行结构优化,结果表明进风口倾角为8°时散热性及结构最优,其生热情况为在1 C充电倍率下电池组最大温差为3.9℃,最高温度为33.7℃,最低温度为29.8℃。     

纯电动汽车电池散热管理的对比研究

锂电池由于其出色的电化学性能被广泛应用于纯电动汽车,温度是影响锂电池储电和安全的主要因素,在温度过高下工作导致电池性能快速衰退,甚至引发热失控。文章基于锂电池储电机理,分析了温度及其他影响因素,对比研究电池散热管理各方式特点,为电动汽车散热系统的选择和研发工作提供参考。     

基于 Fluent 的电动汽车锂电池散热特性仿真

为了分析电池散热问题,文章采用有限元仿真的方法,对串行和并行两种散热方式进行对比方针研究。首先分析了锂电池产热原因,对其产热特性进行了研究。然后针对某款锂离子电池,使用有限元仿真软件 Fluent,对串行和并行的两种风冷散热模式进行模拟仿真研究。结果表明：串行通风散热时电池散热比较均匀,靠近进出风口的电池散热效果较好;并行通风散热时散热效果逐渐递增,越靠近出风口的电池散热效果越好。     

某SUV车型机舱流场CFD仿真验证

为建立具有工程开发可信度的整车发动机舱流场计算模型,精确模拟发动机舱内流场分布,制定了5种CFD空气流场仿真与整车风洞试验对比方案,得到不同方案下模型的计算精度,根据分析对模型及边界设置进行调整,最终方案误差在3%以下,满足工程应用要求,模型可用于发动机舱流场模拟。     

电动汽车动力电池组风冷结构仿真及优化

为解决目前电动汽车动力电池组在开发中出现的电池包风冷散热性能不良问题。通过研究不同散热风道结构中电池组温度分布的均匀性特性,借助CFD有限元法,进行流场速度矢量图和温度云图的比较,分析了散热性能和温度分布均匀性特性。讨论了风道的设计对电池组温度分布特性的影响,最后通过试验进行验证,试验验证表明:优化后的电池组整体压力较小、风速较高、温度均匀性较好且散热特性优秀,具有较好的应用性。     

发动机舱的冷却气流仿真与散热的改善

为降低冷却阻力,对原车机舱气流进行了数值仿真,基于仿真结果,从改变冷却气流方向、降低气流经过前端部件的能量损失和提高散热器性能3个角度提出了不同的方案,进行风洞试验验证,结果表明,加装前端隔板后散热器进气量增加15%,而冷却阻力降低5 counts。对于机舱内部散热问题,通过仿真与试验结合的方法,采取多种措施(如在方向机后加装挡板引导气流加强其局部流动,风扇后加装导风罩进行热气流疏导,发动机进气口加装导流装置,以提供额外的冷却气流),结果方向机变速器悬置的散热得到改善,而前端的冷却气流不受影响。     

不同工况下电动汽车冷板液冷系统散热性能试验研究

对采用冷板液冷方式的电动汽车液冷系统进行了试验研究,分析不同水冷板流径、进液流量和环境温度对其散热性能的影响。结果表明:随着进液流量增加,液冷系统的散热性能呈现先提高后降低的趋势;不论何种流径方案,都有一个最佳进液流量(单进单出为350L/h,双进双出为450L/h),使最高温升和内部最大温差都达到最小;采用双进双出流径方案时,随着环境温度的升高,最高温升减小,而内部最大温差增大;与单进单出流径相比,双进双出流径液冷系统的电池模块最高温升和内部最大温差均明显降低,散热效率得到提高;在环境温度不高于35℃,采用350～450L/h的进液流量,双进双出流径方案的散热性能完全满足设计要求。     

纯电动汽车用液冷板冲击散热性能的模拟分析

在纯电动汽车电子部件散热方式中,用液冷的方法来散热冷却效果更好,水冷系统可将电子组件的工作温度控制在理想范围内,噪音也相对较低。文章针对常用的液冷板开展研究,采用冲击冷却的形式对传统散热器进行改进,并对冲击散热器和传统散热器进行了比较研究,详细讨论两者之间的压降损失、泵功率、基底的热分布。结果显示,冲击散热器具有更好的散热性能,在泵浦功率0.2 W时,热阻降低了19.5%。     

静音型电源车车载发电机组散热分析及试验研究

针对静音型电源车车舱内空气流动及传热的特点,建立了车舱内部计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)仿真模型。采用稳态不可压紊流模型和标准kε模型,对车舱内柴油发电机组及两级消声器的温度分布情况进行了仿真计算,并利用环境模拟试验对仿真计算结果进行了验证,计算值与实测值比较吻合。计算与试验结果表明,当环境温度不高于45℃时,电源车车舱通风散热结构能满足发电机组和消声器的散热要求。     

永磁同步电机散热仿真分析及优化

在永磁同步电机原始结构的基础上对其进行仿真模型的改进,并对不同的改进方案进行仿真计算和对比分析.仿真结果表明通过对流道结构、传热路径和流量三个方面的优化设计显著降低了电机的最高温度.     

基于响应面模型的智能台架供风系统开发

为解决瞬态工况下,汽车主动进气格栅（AGS）开度及风扇转速实时调整,换热器进风量时刻改变,热管理测试台架风机无法实时为换热器提供精准瞬态供风这一问题,应用计算流体力学（CFD）仿真技术,分析了换热器进风量与车速、AGS开度及风扇转速之间的关系,并构建了数学模型,模型预测误差小于6.6%。将该模型置于CANOE设备中,与VN1640设备及风机系统连接,可实时采集车速、AGS开度及风扇转速CAN信号,计算换热器进风量,从而控制风机输出相应风量,实现了台架风机为换热器提供精准、实时供风这一目标。     

YZ4108ZLQ柴油机冷却水套的数值模拟

利用三维实体造型软件PRO/E建立模型,用FLUENT软件对YZ4108ZLQ柴油机2气门方案和4气门方案的冷却水套进行模拟分析,得出了两者整个冷却水套中的流场,并分析比较两种方案各自的流动特点以及差异,计算结果为指导冷却系统结构改进提供了信息。     

散装水泥运输罐车刹车过程物料流动特性研究

为探索散装水泥运输半挂车在刹车过程罐内物料的流动特性,基于FLUENT计算流体力学软件,采用欧拉-欧拉方法建立双流体模型,通过Syamlal-O＇Brien模型描述气-固曳力,对散装水泥运输半挂车在刹车过程罐内水泥的流动特性进行了数值模拟。结果表明,散装水泥运输半挂车在刹车过程中,罐内水泥向前运动,牵引车载荷高于设计载荷,对此提出通过在罐内顶部增设阻流板,可有效避免散装水泥运输半挂车在刹车过程由于载荷分布不合理而引起的一系列问题的改进措施。     

基于新型液冷板的电池热管理系统多目标优化

为提升电池热管理系统(BTMS)散热效果,采用计算流体力学(CFD)和基于快速非支配排序遗传算法(NGSA-II)的多目标优化相结合的方法设计优化了一种新型液冷板模型。通过电池实验,得到不同放电倍率下单体电池产热量。以通道夹角、通道宽度、冷却液的质量流量为设计变量,平均温度、温度标准差和压降为目标函数,采用拉丁超立方体抽样(LHS)方法,在设计空间中选取了35个设计点,利用响应面近似模型(RSM)拟合出目标函数的表达式。结果表明:在5C放电倍率下,优化后液冷板的散热性能得到有效提升,与初始模型相比,液冷板的平均温度和温度标准差分别下降了11%、51.2%,压降仅增加了3.3Pa。     

Flow-field guided steering control for rigid autonomous ground vehicles in low-speed manoeuvring

ABSTRACT

This paper studies the low-speed manoeuvring problem for autono-mous ground vehicles operating in complex static environments. Making use of the intrinsic property of a fluid to naturally find its way to an outflow destination, a novel guidance method is proposed. In this approach, a reference flow field is calculated numerically through Computational Fluid Dynamics, based on which both the reference path topology and the steering reference to achieve the path are derived in a single process. Steering control considers three constraints: obstacle and boundary avoidance, rigidity of the vehicle, plus the non-holonomic velocity constraints due to the steering system. The influences of the parameters used during the flow field simulation and the control algorithm are discussed through numerical cases. A divergency field is defined to evaluate the quality of the flow field in guiding the vehicle. This is used to identify any problematic branching features of the flow, and control is adapted in the neighbourhood of such branching features to resolve possible ambiguities in the control reference. Results demonstrate the effectiveness of the method in finding smooth and feasible motion paths, even in complex environments.     

电传动车辆冷却系统优化设计

针对电传动车辆中热源部件的工作温度特点,设计了具有高、低温双循环回路的冷却系统。将高温热源部件和低温热源部件分开,增大了高温循环回路中冷却介质的温度,提高了冷却系统的散热效率。利用计算机辅助设计对冷却系统参数和关键部件散热器参数进行了优化设计,并将设计结果与所选风扇参数进行了对比,结果表明设计方案能满足车辆散热要求。     

浅谈车用电动空压机在新能源汽车上的应用

文章以车用电动空压机为研究内容,对其使用环境进行分析,同时对其在新能源车辆上控制策略做了分析,最后对其管路布局做分析,望对各大主机后续空压机管路布局有所借鉴.     

多轴混合动力特种车辆空气动力学特性分析与改进设计

建立某多轴混合动力特种车辆整车外流场仿真模型,采用计算流体力学方法分析整车外流场特性.根据分析结果对驾驶室进气格栅、驾驶室与货箱之间的上部连接、驾驶室下部进风口三个部位进行优化设计.在优化设计过程中,特别关注提升各车桥分布式驱动电机的散热效果,并根据局部外流场特性确定车桥处的电机风扇朝向布置.结果表明,优化后的整车风阻...     

合流溢流污水高效沉淀池计算机模拟研究

该文利用计算流体动力学模型,对合流溢流污水高效沉淀池进行了模拟。模拟结果表明,由于表面负荷较大,进水水流以较快速度从进水挡板下部通过,冲击池底部污泥层,同时穿过池底部撞向池下游池壁,再在斜板下方产生回流,从而影响沉淀池的沉淀效果。因此在设计高表面负荷沉淀池时进水的布水均匀尤其重要。在给定出水SS设计标准下(60 mg/L),进水SS为500 mg/L,经CFD模型优化后的沉淀池,能将表面负荷维持在20 m3/m2.h左右范围正常运行。