電動汽車直流轉換器和電池充電器U型流道CFD分析

龔太平

本文闡述了電動汽車直流轉換器和電池充電器CFD仿真分析的模型，結合SolidWorks Flow Simulation軟件的計算流體力學仿真技術，討論了U型流道結構參數對壓力損失的影響，為產品的流道設計提供了可靠的技術參考。

隨著電動汽車和混合動力汽車的發展，部分電動汽車直流轉換器和電池充電器已經安裝在整車上了，且極大部分是在前艙。由于整車前艙的環境惡劣，以及體積和重量的限制，采用風冷不能解決散熱問題，催生了液體冷卻技術的應用。電動汽車直流轉換器和電池充電器的液體冷卻回路如圖 1所示。

由圖 1可見，電動汽車上的設備使用液體冷卻，不需要額外的水箱、泵和冷卻器，產品的成本和體積更小，散熱性能更好，產品更有競爭力。

一、SolidWorks Flow Simulation 3D模型及仿真結果

電動汽車直流轉換器和電池充電器的功率不是特別大，采用液體冷卻時，U型流道就可以有效的解決產品的散熱問題。我們使用 SolidWorks對結構進行了 3D建模，并在此基礎上使用 SolidWorks Flow simulation對 U型流道壓力損失進行了仿真分析。

U型流道水壓損失幾大因素從圖 2可知：U型流道的折彎半徑（ R）；U型流道的間距（ W）；U型流道的長度（ L）；U型流道的直徑（ Φ）和 U型流的流速。因此，U型流道的優化主要從這些因素入手，利用仿真軟件可以方便、快捷、準確的實現 U型流道的優化設計。

1.U型流道的折彎半徑（ R）對流道壓力損失的仿真結果

經過一系列的仿真運算，其結果如表 1所示。

仿真結果表明：同樣的條件下，流道中的直角壓力損失比圓角壓力損失要大?！?br>