Aug 17, 2020
Ces dernières années, l'application des radiateurs PTC dans les véhicules électriques est devenue de plus en plus étendue. Il a les caractéristiques de faible coût, longue durée de vie, économie d'énergie, sécurité, protection de l'environnement et économie d'énergie. Il a une forte demande du marché pour les équipements de chauffage pour véhicules électriques. En 1955, Heyman et d'autres membres de la société néerlandaise Philips ont découvert pour la première fois les caractéristiques des matériaux PTC. Les résultats de l'étude ont révélé qu'après avoir ajouté une petite quantité d'éléments de terres rares à la céramique BaTiO3, la résistivité à la température ambiante a chuté de manière significative et, dans une plage de température très étroite, la résistivité interne peut être augmentée de plus de 3 ordres de grandeur. Dans cet article, le logiciel de calcul de dynamique des fluides FLUENT est utilisé pour effectuer une analyse de simulation numérique sur le champ d'écoulement et le champ de température pendant le fonctionnement interne du réchauffeur PTC. En comparant les diagrammes de nuages de distribution du champ d'écoulement et du champ de température sous diverses intensités et vitesses de turbulence, la meilleure amélioration du processus est déterminée. Le plan, et la vérification expérimentale en même temps, fournit une référence technique pour l'optimisation des meilleurs paramètres de processus du réchauffeur PTC GG. 1 Modèle de calcul-modèle d'entité de chauffage PTC, le diamètre de l'entrée et de la sortie du chauffage PTC aux deux extrémités est de 20 mm, l'épaisseur est de 43,5 mm et le rayon R au coin est de 14,9 mm. Utilisez le logiciel de prétraitement Gambit pour mailler le modèle solide. Le nombre total d'unités de maillage de volume divisé est de 153678. Le fichier est enregistré sous la forme de .mesh, puis le modèle de programme TGrid est utilisé pour définir les paramètres initiaux et les paramètres environnementaux. Et importez-le dans le logiciel FLUENT pour le calcul numérique et l'analyse de simulation. En définissant les paramètres de prétraitement et les variables environnementales initialement déterminées par le logiciel de simulation, y compris les propriétés physiques du fluide, les conditions aux limites, la conductivité thermique et d'autres paramètres, il fournit un support de données pour la simulation du champ de température et du champ de vitesse. Les paramètres du modèle de calcul du modèle de chauffe-eau PTC étudient le liquide en cours d'écoulement pour répondre à l'équation de continuité et à l'équation de conservation de l'énergie. L'équation de conservation d'énergie satisfaite dans le processus d'écoulement de liquide: (T) t + div (uT)=div (kcpgradT) + sT (1) où: cp, T sont la densité, la capacité thermique spécifique , et la température de l'eau, respectivement, u est le vecteur de vitesse, Est le coefficient de transfert de chaleur du fluide, t est le temps et sT est la source de chaleur interne du fluide. Cette formule est également appelée la première loi de la thermodynamique. Le logiciel d'analyse des fluides FLUENT utilise le modèle d'écoulement multiphase Mixture (mixte), qui est utilisé pour les écoulements multiphasiques isotropes avec un fort couplage interphase et des écoulements multiples, chaque phase se déplaçant à la même vitesse. Comparé à d'autres types de modèles de turbulence, le modèle de turbulence standard à deux équations peut simuler plus précisément le processus dynamique de l'écoulement de l'eau à l'intérieur du réchauffeur PTC et fournir un calcul numérique, une méthode de solution et un support de données pour l'analyse de simulation de fluide. Conditions aux limites et méthode de calcul Le fluide étant un liquide incompressible, la vitesse d'entrée d'eau du réchauffeur PTC est initialement considérée comme uniformément répartie. Réglez la vitesse initiale du débit d'eau à l'entrée du réchauffeur PTC sur 1, 2, 3 et 4 m / s, turbulent L'intensité est de 20%, 40%, 60% et 80%. Le modèle de turbulence à double équation standard et la méthode de la fonction antidérapante à paroi solide sont utilisés pour combiner la méthode [8-9], ce qui améliore efficacement la précision du calcul. Dans le paramètre de format discret de la discrétisation de l'équation, le format discret de l'équation de pression est sélectionné comme PRESTO. Le moment, l'énergie cinétique turbulente et la fraction volumique adoptent tous le format de différence de premier ordre au vent, et l'algorithme SIMPLE est utilisé pour résoudre la pression et la vitesse.
Résultats des calculs et analyse: le champ de température et le champ de vitesse sous différentes intensités de turbulence initiales sont les images nuageuses de distribution dynamique du champ de température à z=21,7225 mm sous différentes intensités de turbulence, et la distribution du champ de température sous différentes intensités de turbulence est de 20%. , La température minimale de chauffage est de 50,5 et la température à l'entrée est la plus petite. A est sur le point d'être proche de la plaque métallique du dispositif de chauffage PTC, et la température dans une petite plage augmente progressivement, et la température est progressivement diffusée de A vers l'environnement; On voit que de l'entrée à la sortie, la température de l'eau est progressivement augmentée, et le chauffage de l'eau dans les 5 réservoirs est relativement uniforme; lorsque l'intensité de la turbulence est de 40%, la valeur de température maximale atteint 55,5, l'entrée et la sortie Les valeurs de température varient fortement.
