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基于空气放大器的电动汽车电池组冷却系统的研究
| 论文题名： | 基于空气放大器的电动汽车电池组冷却系统的研究 |
| 关键词： | 数值模拟;空气放大器;冷却系统;电动汽车;电池组 |
| 摘要： | 电动汽车电池组散热以及温度均匀性会影响电池组的使用性能、可靠性和安全性。空气放大器作为一种流量放大部件有其特有的优势，本文将空气放大器应用到电动汽车电池组冷却上，利用fluent，采用数值模拟的方法对空气放大器的流场特性以及基于空气放大器的电池组冷却系统进行了研究，主要包括以下内容： （1）针对电池组工作散热特点和空气放大器的技术优势，提出了基于空气放大器的电动汽车电池组冷却系统。其根据流体力学的附壁效应，用少量高压空气作为动力源，带动周围空气流动形成高压、高速气流对电池组进行有效冷却。 （2）针对典型电动汽车电池组，建立了电池组的三维散热模型，并分析了锂离子电池的生热机理和传热特性。 （3）对风扇和空气放大器的流场和压力分布进行了数值模拟，研究了其流场特性；对影响空气放大器出口流量的因素：供气压力、缝隙宽度、柯恩达面曲率半径进行了研究，针对本文研究的空气放大器，缝隙宽度为0.06mm，柯恩达面的曲率半径为20mm的情况，冷却效果最好。 （4）对基于风扇和空气放大器的电池组冷却系统进行了数值模拟研究，分析比较得到在相同进口流量情况下，空气放大器冷却系统较风扇冷却系统电池组内最高温度更低，也有更好的温度均匀性。 （5）对不同供气压力下和不同电池组箱体结构下的空气放大器冷却系统进行数值模拟研究：在相同进口流量情况下串联通风系统内温度均匀性更差，进口压力更大，能量损失更大。随着供气压力的增加，冷却效果变好；梯形结构电池箱体更有利于电池组的散热。 （6）优化并进行模拟分析得到：进出口均安装一台供气压力为0.2Mpa的空气放大器，采用梯形结构电池箱体并行通风，此时电池箱体内最高温度为35.2℃，电池单体之间的最高温差不超过2℃，基于空气放大器的电动汽车电池组冷却系统的冷却效果良好。 |
| 作者： | 陈曦云 |
| 专业： | 热能工程 |
| 导师： | 郑艺华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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