基于STARCCM的混合电动汽车电池冷却系统设计数值仿真研究

ＨｙｄｒｏｍｅｃｈａｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ

机床与液压

ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—３８８１．２０１２．０６．００２

ＮｕｍｅｒｉｃａｌＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＣｏｏｌｉｎｇＳｙｓｔｅｍＤｅｓｉｇｎｉｎｇｆｏｒＨＥＶ

Ｂａｔｔｅｒｙ

Ｍｏｄｕｌｅ

Ｂａｓｅｄ

ｏｎ

ＳＴＡＲ－ＣＣＭ

ＷＡＮＧＹａｘｉｏｎｇ＋，ＷＡＮＧＨｏｎｇｙａｎｇ

（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ

ｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｏｎｎａｍＮａｔｉｏｎａｌ

Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｗａｎｒｕ

５００７５７，Ｒ０Ｋｏｒｅａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｂｍｔｅｒｙｐａｃｋｉｓｔｈｅｍａｉｎｐｏｗｅｒｃｏｍｐｏｎｅｎｔｏｆｈｙｂｒｉｄｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅ（ＨＥＶ）．Ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｌａｙｓ

ｎａｎｔ

ａ

ｄｏｒｎｉ—

ｒｏｌｅｆｏｒｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｂｍｔｅｒｙ．Ｓｏｉｔｉｓｉｍｐｏｒｔａｎｔ

ｔｏ

ｄｅｓｉｇｎ

ａ

ｃｏｏｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍ

ｔｏ

ｐｒｅｖｅｎｔ

ｔｈｅｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄ

ｅｎｓｕｒｅｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｌｙａｃｔｉｖｅｃｏｄｅ

ｒｅａｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ

ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ

ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂａｔｔｅｒｙｐａｃｋｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ

ＳＴＡＲ—ＣＣＭ．Ｔｈｅ

ｉｎｌｅｔｏｆｔｈｅｃｏｏｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍａｎｄｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｈｏｌｅｈａｖｅｂｅｅｎｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂｙｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃＭａｎａｌｙｓｉｓ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｈｙｂｒｉｄ－ｅｌｅｃｔｒｉｃ

ｖｅｈｉｃｌｅ（ＨＥＶ），Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ

ｆｌｕｉｄ

ｄｙｎａｍｉｃｓ（ＣＦＤ），Ｆｏｒｃｅｄｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎ，Ｂａｔｔｅｒｙｃｏｏｌｉｎｇ

Ｔｈｅｂａｓｉｃａｉｒｃｏｏｌｉｎｇｍｏｄｅｌｕｓｉｎｇ

ａｎ

ａｘｉａｌｆａｎｉｓｏｆｒｏｔａｔｉｏｎ

１

Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ

ｓｉｍｕｌａｔｅｄｉｎ

ｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓ

ｓｐｅｅｄａｎｄｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｉｎｌｅｔａｎｄｏｕｔｌｅｔｈａｖｅｂｅｅｎ

Ｅｎｅｒｇｙｓｈｏｒｔａｇｅｉｓ

ｓｕｅｓ

ｏｎｅ

ｏｆｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｓ ｔａｋｅｎｉｎｔｏ

ｓｔｏｒ．

ａｃｃｏｕｎｔ

ｉｎｔｈｉｓ

ｍｏｄｅｌ．Ｔｈｅ

ｍａｘｉｍｕｍｔｅｍ—

ａｒｅ

ｔｈａｔ

ｗｅ

ｈａｖｅ

ｔｏ

ｆａｃｅｉｎｔｈｅ２１“ｃｅｎｔｕｒｙ．Ｔｈｅｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｂａｔｔｅｒｙｐａｃｋａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｖａｒｉａｔｉｏｎ

ａｇｅｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ

ｅｎｅｒｇｙｌｉｋｅｃｏａｌａｎｄｏｉｌ

ｉｓｌｉｍｉｔｅｄ

ａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｐｒｅｓｅｎｔｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．

ａｎｄｈａｒｍｆｕｌ

ｔｏ

ｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ａｎｄｔｈｅｅｍｉｓｓｉｏｎｏｆ

ｗａｒ—

ｔｈｅｆｏｓｓｉｌｆｕｅｌａｃｃｅｌｅｒａｔｅｓｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｇｌｏｂａｌｍｉｎｇ．Ｈｙｂｒｉｄｅｌｅｃｔｒｉｃ

ｇｒｅｅｎ

ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ

ｖｅｈｉｃｌｅ（ＨＥＶ），ａｓ

ｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙ

ａ

ｋｉｎｄｏｆ

ｔｈｅ

ＴｈｅｂａｔｔｅｒｙｃｅｌｌｉｓｍａｄｅｂｙＰＰＯａｎｄｃｏｍｐｒｉｓｅｄｏｆａＢｏｄｅ，ｃａｔｈｏｄｅ，ｓｅｐａｒａｔｏｒａｎｄａｎａｌｙｓｉｓ

ＨＥＶ

ｔｒａｎｓｐｏｒｔ，ｈａｓ

ｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎ

ｗｏｒｌｄ．ＴｏｔｈｅＨＥＶｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｂａｔｔｅｒｙｃｏｏｌｉｎｇｓｙｓ—

ｔｅｍｉｓ

ａ

ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ．Ｔｈｅ

ｆｉｒｓｔ

ｃｒｕｃｉａｌｐａｒｔｆｏｒｐｒａｃｔｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．

ａｒｅ

ａ

ｏｂｊｅｃｔ

ｉｓ

ｔｈｅ６０ＡｈＮｉ—ＭＨｂａｔｔｅｒｙｃｅｌｌｔｈａｔ

Ｔｈｅｒｅｓｕｃｈ

ａｓ

ｖａｒｉｅｔｙｏｆｂａｔｔｅｒｉｅｓｕｓｅｄ

ｉｎ

ｃａｒｒｉｅｓ１５ｕｎｉｔｂａｔｔｅｒｉｅｓ。Ｔｈｅｒａｔｅｄｖｏｌｔａｇｅｏｆｃｏｏｌｉｎｇｆａｎｉｓ１２Ｖｗｈｉｌｅｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｖｏｌｔａｇｅｉｓｂａｔｔｅｒｙ８Ｖａｎｄ１３．８Ｖ．Ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｍａｓｓｆｌｏｗ

ｉｓ３．９４ｋｇ／ｓｔｅｓｔｅｄｂｙａｉｒｅｎｔｅｒｓ

ｉｎｔｏ

ａ

Ｌｉ．ｉｏｎａｎｄＮｉ．ＭＨ．Ｔｈｅｍｏｄｅｌｗｈｉｃｈｈａｓ

ｔｈｅＮｉ－ＭＨｂａｔｔｅｒｙ

ｂｅｅｎｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙｉｓ

ｒａｔｅ

ｏｆｔｈｅｆａｎ

ｕｓｅｄｉｎｔｈｅｓｍａｌｌｓｃａｌｅＨＥＶｔｈａｔｉｓｃｏｍｍｏｎｌｙａｐ—ｐｌｉｅｄ

ｉｎ

ｗｉｎｄｄｒｉｖｅｎ

ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ｔｈｅ

ａｎ

ｔｈｅｓｍａｌｌ

ｉｎｄｕｓｔｒｙｔｒａｎｓｐｏｒｔ

ａｎｄｔｈｅ

ｔｈｅｂａｔｔｅｒｙｓｙｓｔｅｍｆｒｏｍ

ａｎ

ｉｎｌｅｔａｎｄ

ｎｏｒｍａｌＨＥＶ．ｆｌｏｗｓ

ｏｕｔ

ｔｈｒｏｕｇｈ

ｏｕｔｌｅｔｗｈｅｒｅｔｈｅｆａｎｉｓｌｏｃａｔｅｄ

Ｒｅｃｅｉｖｅｄ：２０１２—０２—０６

％ＷＡＮＧＹａｘｉｎｏｎｇ．Ｐｒｏｆｅｓｓｏｒ．Ｅ—ｍａｉｌ：ｙａｘｉｏｎｇｗａｎｇ＠ｅｊｎｕ．ｎｅｔ

万方数据

ＷＡＮＧＹａｘｉｏｎｇ，ｅｔａｌ：ＮｕｍｅｒｉｃａｌＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＣｏｏｌｉｎｇＳｙｓｔｅｍＤｅｓｉｇｎｉｎｇ

：ｊ：罂：：：：：：２：翌翌坐！：：：ｉ：：ｉ！皇曼：￡！竺

：：

（Ｆｉｇ．１）

Ａｆｔｅｒ

ａ

ｂａｓｉｃａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｅｉｎｌｅｔ

ｄｅｓｉｇｎ

ｉｓｏｐｔｉ—

ｍｉｚｅｄｔｏｃｈａｎｇｅｔｈｅｍａｓｓｆｌｏｗ

ｒａｔｅ

ｏｆｃｏｏｌｉｎｇａｉｒ．

Ｔｈｅｓｅｃｏｎｄ

ｏｂｊｅｃｔ

ｉｓｔｈｅ１２０ＡｈＮｉ－ＭＨｂａｌｅｒｙ

ｅｅｌｔｈａｔｉｓｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆ１００ｂａｔｔｅｒｙｕｎｉｔｓ，ａｎｄｔｈｅ

ｐｒｅｓｅｎｔｐａｐｅｒｆｏｃｕｓｅｓ

ｏｎ

ｄｅｓｉｇｎｉｎｇｔｈｅｂｅｓｔｄｉｓｔａｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅ

ｔｏｐ

ｐａｒｔｏｆ

ｔｈｅｂａｔｔｅｒｙａｎｄｔｈｅｂａｔｔｅｒｙ

—■■—■■＿＿一■＿田

●■—ｌ■Ｉ

Ｆｉｇ１

Ｂａｔｔｅｒｙｃｅｌｌｃｏｏｌｉｎｇ

２．１

Ａｎａｌｙｓｉｓｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ

Ｆｏｒｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｅｈｅａｔｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎａｎｄ

ｃｏｎ—

ｖｅｃｔｉｏｎｍｕｓｔｂｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｆｏｒｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｓｏｌｉｄａｎｄｓｕｒｆａｃｅｓｏｆ

ｂａｔｔｅｒｙ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅ

ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ

ａｓ－

ｓｕｍｐｔｉｏｎｓｈａｖｅ

ｔｏ

ｂｅｍａｄｅ：

１）Ｃｏｏｌｉｎｇａｉｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｓ３００Ｋ．

２）Ｔｈｅ

ｂａｔｔｅｒｙｈｏｕｓｉｎｇｉｓａｄｉａｂａｔｉｃｆｒｏｍ

ｏｕｔ‘

ｓｉｄｅ．

３、Ｔｈｅ

ｈｅａｔ

ＳＯＵｌ＇Ｃｅ

ｏｆｂａｔｔｅｒｙｉｓ８０Ｗ．

４）Ｔｈｅ

ｔｈｅｒｍａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｉｓ１０Ｗ／ｍｋ．

Ｔｈｅ

Ｒｅｙｎｏｌｄｓｎｕｍｂｅｒｏｆｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒｄｕｃｔｉｎｔｅｒ－

ｎａｌｆｌｏｗｉｓＩｎｏｒｅ

ｔｈａｎ

４１００，ａｎｄ

ａ

Ｔｕｒｂｕｌｅｎｔｆｌｏｗ

ｍｏｄｅｌｉｓａｄｏｐｔｅｄ．Ｉｆｔｈｅｇｒａｖｉｔｙａｎｄｒａｄｉａｔｉｏｎｈｅａｔ

ｔｒａｎｓｆｅｒｃｏｕｌｄｂｅｉｇｎｏｒｅｄ，ｔｈｅｇｏｖｅｒｎｉｎｇｅｑｕａｔｉｏｎｓｆｏｒ

ｔｈｉｓｍｏｄｅｌ

８．１＂Ｃ

ａｓ

ｆｏｌｌｏｗｓ：

挚立：ｏ

（１）

煎掣一箸＋［瞎伴。“『］（２）批．

ｄｘ。”缸，“…。

警＝毒［每Ｏ鸭ｌ塑ＯＴｘ

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Ｏｘ

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ｏｘ。彬－ｊ『］（ｓ）

万方数据

蠹（＾蓑）＋ＶＱ＝ｏ

（４）

Ｗｈｅｒｅ，ｅｑｕａｔｉｏｎ（１）ｉｓａ

ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙｅｑｕａｔｉｏｎ，ｅ－

ｑｕａｔｉｏｎ（２）ｉｓａ

ｍｏｍｅｎｔｕｍｅｑｕａｔｉｏｎ，ａｎｄｅｑｕａｔｉｏｎ

（３）ｉｓ

ａ

ｅｎｅｒｇｙ

ｅｑｕａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｅｑｕａｔｉｏｎｓ（１）一

（３）ａｒｅｔｈｅｇｏｖｅｒｎｉｎｇｅｑｕａｔｉｏｎｓｆｏｒｔｈｅｆｌｕｉｄｒｅｇｉｏｎ，

ａｎｄｅｑｕａｔｉｏｎ（４）ｉｓ

ｔｈｅｈｅａｔｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎｅｑｕａｔｉｏｎｆｏｒ

ｓｏｌｉｄ

ｒｅｇｉｏｎ．

Ｔｈｅｒｅ

ａｒｅ

ｍａｎｙＴｕｒｂｕｌｅｎｔ

ｍｏｄｅｌｆｏｒｔｈｉｓｋｉｎｄｏｆ

ｎｕｍｅｒｉｃａｌ

ａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｅ

Ｋ－Ｅｐｓｉｌｏｎｍｏｄｅｌ

ｈａｓｂｅｅｎ

ｃｈｏｓｅｎｄｕｅ

ｔｏ

ｉｔｓｓｉｍｐｌｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅｂｏｕｎｄａｒｙ

ｌａｙｅｒａｎｄｗａｌｌｅｆｆｅｃｔ．２．２

ＣＦＤｍｅｓｈｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ

Ｓｉｎｃｅｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｉｓｔｈｅｔｅｍ—

ｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂａｌｅｒｙｐａｃｋ

ａｎｄｔｈｅｆｌｏｗ

ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．ｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｍｅｓｈｏｆｔｈｅｂａｔｔｅｒｙｉｓｇｅｎｅｒａ－ｔｅｄ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｃｃｕｒａｔｅｌｙｅｘｐｒｅｓｓｔｈｅｆｌｏｗａｎｄｔｅｒｎ－

ｐｅｒａｔｕｒｅｂｏｕｎｄａｒｙｌａｙｅｒ，ａｄｅｎｓｅｇｒｉｄｌａｙｅｒｉｓａｐｐｌｉｅｄ

ａｔｔｈｅ

ｉｎｔｅｒｆａｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｂａｌｅｒｙａｎｄｔｈｅａｉｒａｓ

ｓｈｏｗｎｉｎＦｉｇ．２．Ｔｈｅｓｅｗｏｒｋｓ

ｃａｎ

ａｌｌｂｅｄｏｎｅｂｙｔｈｅ

ｓｏｆｔｗａｒｅＳＴＡＲ－ＣＣＭ，ａｎｄｔｈｅｔｏｔａｌｎｕｍｂｅｒｏｆｍｅｓｈｉｓ

ａｂｏｕｔ１００００００．

Ｆｉｇ．２

Ｓｌｅｎｄｅｒｌａｙ。ｒａｔｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｏｆｂａｔｔｅｒｙ

ＨｙｄｍｍｅｃｈａｔｍｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ

１４

机床与液压

２ ３

ｃ皿胁呐胁出

Ｏｎｃｅｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｈａｓｂｅｅｎ

ｄｏｎｅ，ｔｈｅ

ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂａｓｉｓｂａｔｔｅｒｙｍｏｄｅｌｉｓ

ｐｒｅｓｅｎｔｅｄｉｎＦｉｇ．３

Ｆｉｇ．３

Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂａｓｉｓｂａｔｔｅｒｙｍｏｄｅｌ

Ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｂａｔｔｅｒｙｉｓａｂｏｕｔ

３２０Ｋ，ａｎｄｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ

ｄｅｖｉａｔｉｏｎｉｓａｂｏｕｔ１５Ｋ．

Ｔｈｅｓｅｒｅｓｕｌｔｓａｒｅ

ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ

ｒｅ－

ｓｕｌｔｓ．Ｉｎｏｒｄｅｒ

ｔｏ

ｏｐｔｉｍｉｚｅｔｈｅ

ｉｎｌｅｔｄｅｓｉｇｎｏｆｐｒｅｓｅｎｔ

ｍｏｄｅｌ，ｓｏｍｅｓｍａｌｌｈｏｌｅｓｉｎｔｈｅｔｏｐｐａｒｔｏｆｔｈｅｂａｔｔｅｒｙ

ｃａｓｅ

ｗｈｅｒｅｔｈｅｈｅａｔ

ｓｏｕｒｃｅ

ｉｓｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ

ａｒｅｓｅｔ

ｕｐａｓ

ｓｈｏｗｎｉｎＦｉｇ．４．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓ

ａｒｅ

ｐｒｅｓｅｎｔｅｄｉｎＦｉｇ．５

ａｎｄＦｉｇ．６．Ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｓｅｃ。

ｏｎｄｌｉｎｅｆｒｏｍｌｅｆｔｔｏ，４９ｈｔａｌｅ

ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｄｉｎＦｉｇ．７．

Ｎｕｍｂｅｒ１

ｍｅａｎ８ｔｈｅｌｅｆｔｅｎｄ，ｗｈｉｌｅ

ｔｈｅｎｕｍｂｅｒ５

ｍｅａｎｓｔｈｅｒｉｇｈｔｅｎｄ．

Ｆｏｒｔｈｅｓｅｃｏｎｄａｎａｌｙｓｉｓ

ｏｂｊｅｃｔ，ｇｉｖｅｎ

ｔｈｅｓａｍｅ

ｐｈｙｓｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ

ａｎｄｂｏｕｎｄａｒｙｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｄｉｓ。

ｔａｎｅｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｂａｔｔｅｒｙｈｅａｄａｎｄｔｈｅｔｏｐｐａｒｔｏｆｔｈｅ

ｂａｔｔｅｒｙ

ｃａｓｅ

ｉｓｃｈａｎｇｅｄｆｒｏｍ５ｍｍｔｏ６０ｍｍ，ｉ－ｅ．，５

ｍｍ，１０ｍｍ，３０ｍｍ，４５ｍｍａｎｄ６０ｍｍ．ＡｓｓｈｏｗｎｉｎＦｉｇ．８．ｔｈｅｖｅｌｏｃｉｔｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓａｒｅ

ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ

ａｔ

ｄｉｆ－

ｆｅｒｅｎｔｄｉｓｔａｎｃｅｓｓｕｃｈａ８

１０ｍｍ，３０ｍｍａｎｄ４５ｍｍ

ａｎｄ

ａ

ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ

ｃｈａｎｇｅｏｆｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｉｓ

ｏｂｔａｉｎｅｄ

ｏｎ

ｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｂａｔｔｅｒｙ．Ｔｈｅｄｅｔａｉｌｅｄｔｏｍ－

ｐｅｒａｔｕｒｃｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ

ａｌｅ

ｓｈｏｗｎｉｎＦｉｇ．９

万方数据

＂“。ｍ，Ｉ

ｌ＿≯“

Ｆｉｇ５

Ｔｈｅｉｌｄｌｕｅｎｃｅｏｉｈｏｌｅ’８ｐｏｓｏｉｏｎ

…盘ｒ…％…

Ｆｉｇ．６

Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｈｏｌｅ’ｓｎｕｍｂｅｒ

ＷＡＮＧＹａｘｉｏｎｇ，ｅｔＭ：ＮｕｍｅｈｃａｌＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＣｏｏｌｉｎｇＳｙｓｔｅｍＤｅｓｉｇｎｉｎｇ．

：：：兰兰：：：：：：２竺型兰：２＝：！：：：：皇曼：！！竺

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§姗Ⅲ兰Ⅲ兰Ⅲ曼Ⅲ善．３３１６６

２２３３２６６

３

３３３３崩４

４．３３４６６５

暑瑚ⅢⅢ三：Ⅲ螂量埘；．３３１６６

２２３３２６６

３

３３３３．６６

４４３３４．６６

５

Ｆｉｇ．７

Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ

Ｆｉｇ８

Ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｌｏｗｗｉｔｈｄｉｓｔａｎｃｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ

（１０ｍｍ，３０ｈｉｍ。４５ｍｍ）

Ｔｈｅｆｉｒｓｔａｎａｌｙｓｉｓ

ｃａｓｅ

ｓｈｏｗｓｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｎｕｍｅｒｉ．

ｃａｌｒｅｓｕｌｔｓｂｙＳＴＡＲ ＣＣＭ

ａｒｅ

ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅ

ｅｘ—

ｐｏｆｉｍｅｎｔａｌｄａｔａ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｔｃｏｕｌｄｒｅａｓｏｎａｂｌｙｂｅｂｅ．

万方数据

１ｉｅｖｅｄｔｈａｔｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｎｕｍｅｒｉｃａｌｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｓｒｅｌｉａｂｌｅ

ａｎｄａｌｌｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｂａｓｅｄ

ｏｎ

ｔｈｉｓｔｅｃｈｎｉｑｕｅ

ａｒｅ

ｖａｌｉｄ．

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鬻

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濠≮堆：■生斗ｉ

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爆嘶—霭遁臻灌幽曩■

■圈曰

Ｆｉｇ．９

Ｔｈｅｔｅｍｐｅｍｔｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｗｉｔｈｄｉｓｔａｎｃｅ

ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ（５ｍｉｌｌ，１０ｍｍ，３０ｍｍ，４５ｒａｍ，印ａｍ）

Ｉｎｏｒｄｅｒ

ｔｏ

ｏｂｔａｉｎ

ａ

ｂｅＲｅｒ

ｄｅｓｉｇｎ

ｏｆｃｏｏｌｉｎｇｓｙｓ－

ｔｅｒｎｆｏｒｔｈｅｂａｔｔｅｒｙｐａｃｋ，ｔｈｅｉｎｌｅｔ

ｄｅｓｉｇｎ

ｉｓｏｐｔｉｍｉｚｅｄ

ａｎｄｔｈｅｂｅｓｔｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆｈｏｌｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｆｏｕｎｄ．ＴｈｅｍａｘｉｍｕｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｏｆｂａＲｅｒｙｐａｃｋ

ａｒｅ

ｐｒｅｓｅｎｔｅｄｗｈｅｎｔｈｅｍａｓｓｆｌｏｗ

ｒａｔｅ

ｏｆｃｏｏｌｉｎｇａｉｒｉｓｂｅｔｗｅｅｎｌ．５７ｋｓ／ｓａｎｄｌ．６１ｋｇ／ｓ．Ｉｔｉｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｍａｓｓｆｌｏｗ

ｒａｔｅ

ｏｆｃｏｏｌｉｎｇａｉｒｐｌａｙｓ

ａｎ

ｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｆｏｒｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｏｆｂａｔ ｔｅｒｙｐａｃｋ．

Ｓｉｎｃｅｔｈｅｓｐｅｅｄｏｆｃｏｏｌｉｎｇａｉｒｉｓ

ａｎ

ｉｍｐｏｒｔａｎｔ

ｐａｒａｍｅｔｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｂｅ—

ｔｗｅｅｎｂａｔｔｅｒｙ

ａｎｄ

ａｉｒ，ｔｈｅｍｏｓｔｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｗａｙ

ｔｏ

ｉｍ－

ｐｒｏｖｅｔｈｅｃｏｏｌｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆ

ｂａＲｅｒｙｐａｃｋｉｓｔｏ

ｃｈａｎｇｅ

ｔｈｅｄｉｓｔａｎｃｅ

ｂｅｔｗｅｅｎ

ｔｈｅｂａｔｔｅｒｙｈｅａｄａｎｄｔｈｅ

ｔｏｐｐａｒｔｏｆｔｈｅｂａｔｔｅｒｙｃａｓｅ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｒｅｉｓａｎ叩－

ＨｙｄｒｏｍｅｃｈａｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ

１６

机床与液压

ｔｉｍａｌｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｉｓｄｉｓｔａｎｃｅａｎｄｔｈｅｈｅｉｇｈｔｔｉｏｎｓ

ｏｆＣｒｏｓｓＦｌｏｗ

Ｆａｎ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＫＩＳＳ，２００９．

ｏｆｔｈｅｂａｔｔｅｒｙ．

ｂ

５１Ｊ

Ｔａｏ

ＹＢ，ＨｅＹＬ，ＨｕａｎｇＪ，ｅｔａ１．Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｔｕｄｙｏｆｌｏｃａｌ

ｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｆｉｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｗａｖｙｆｉｎ—ａｎｄ

Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ：

ｔｕｂｅｈｅａｔ

ｅｘｃｈａｎｇｅｒｓ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ

ＪｏｕｒｎａｌｏｆＴｈｅｒ－

ｒｅａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，２００９，４６．

１１Ｊ

ＦｒａｎｋＭ．Ｗｈｉｔｅ，ＦｌｕｉｄＭｅｃｈａｎｉｃｓ５／Ｅ，２００５．ｒ｝

∞

６ＹｕＬ

Ｊ，Ｑｉｎ

ＭＪ，ＺｈｕＰ，ｅｔａ１．Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄ

２１Ｊ

ＦｌｕｅｎｔＶｅｒｓｉｏｎ６．１Ｕｓｅｒ＂ｓＧｕｉｄｅ，ＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌＦｌｕｉｄ

ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｎｉｃｋｅｌ—ｈｙｄｒｏｇｅｎｂａｔｔｅｒｉｅｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ

ｏｆ

Ｄｙｎａｍｉｃｓ，２０００．

ＰｏｗｅｒＳｏｕｒｃｅｓ，２００８，１７．

３１Ｊ

Ｐｅｓａｒａｎ

ＡＡ．Ｂａｔｔｅｒｙｔｈｅｒｍａｌ

ｍａｎａｇｍｅｎｔｉｎ

ＥＶｓａｎｄ

口

７』ＫｉｚｉｌｅｌＲ，ＳａｂｂａｈＲ，ＳｅｌｍａｎＪＲ．ＡＩ—Ｈａｌｌａｊ．Ｓ．，Ａｎａｌｔｅｒ－

ＨＥＶｓ：Ｉｓｓｕｅｓａｎｄ

Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ

Ａｄｖａｎｃｅｄ［Ｊ］．Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ

ｎａｔｉｖｅ

ｃｏｏｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍｔｏｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｓａｆｅｔｙｏｆＬｉ－－ｉｏｎＢａｔ－－

ＢａｔｔｅｒｙＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，２００１．

ｔｅｒｙ

Ｐａｃｋｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ

ｏｆＰｏｗｅｒＳｏｕｒｃｅｓ，２００９，１９４．

［４］ＪｉｎＳＷ，ＬｅｅＮＹ．ＡｎＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙ

ｏｎ

Ａｐｐｌｉｃａ—

基于ＳＴＡＲ—ＣＣＭ的混合电动汽车电池冷却系统

设计数值仿真研究

王亚雄，王鸿洋

（韩国国立全南大学机械系统学院，光州５００７５７）

摘要：电池组是混合动力电池汽车（ＨＥＶ）的重要能量供给装置，而电池组的性能几乎全部取决

于其内部温度的影响。因此，设计电池组的冷却系统对于防止内部温度过高和保证相对活性反

应的进行有重要的意义。基于商用数值仿真软件ＳＴＡＲ．ＣＣＭ建立了ＨＥＶ电池组温度分布的模型，并且用数值分析的方法设计出了冷却系统的进口和散热口的最佳分布位置。关键词：混合动力电池汽车；计算流体动力学；强制对流冷却；电池

中图分类号：Ｕ４６９．７

万方数据

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