工字形流道液冷板式换热器用于电池热管理的数值研究

摘要

为解决动力电池工作过程中温度过高的问题,本文基于结构理论提出了一种双层工字形流道液冷板。通过充放电实验建立电池的产热模型,然后利用FLUENT软件建立液冷板的计算流体力学模型。通过正交试验设计研究3个结构参数(长度比、宽度比和流道厚度)对温度和压降的影响,得出最佳组合方案:长度比为0.70、宽度比为0.85、流道厚度为2.5 mm。此外,讨论不同入口速度对液冷板性能的影响。最后,将工字形流道与蛇形流道在相同传热面积和入口速度的条件下进行综合性能对比。结果表明:随着流速的增加,液冷板的最高温度下降了17.493 2 K,表面温度标准差下降了63.4%,最大压力增加了726.789 Pa。工字形流道液冷板的最高温度比蛇形流道液冷板降低了1.333 0 K,表面温度标准差降低了1.386 5 K,压降相比于蛇形流道降低了24.38%。