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燃料电池汽车热管理系统分析与优化

王路飞  
【摘要】:燃料电池汽车作为一种新能源驱动汽车,具有节能无污,效率高、噪声低、节能等优点,是未来理想发展方向。但是它却有着散热方面的难题,在极端情况下,62%的热量需通过散热器强制排出。本文为了解决这一问题,从换热器本身结构和空间布置方面入手,建立的相应的热管理系统,可以完成在汽车前舱受限空间内散热器的仿真分析。 本文的主要工作内容有: 建立了两种类型平行流换热器的模型,一种是以50%乙二醇作为工质,采用集总参数法,另一模型以R134A作为制冷工质,采用分布式模型。在完善了R134a、湿空气、50%乙二醇的物性计算模块的基础上,筛选出合适的气侧、液侧的传热方程及压降方程,并详细表述了两种类型换热器模型的计算逻辑。 建立了基于相似准则的风机快速计算模型,该模型通用性强,计算精度高,稳定性好。可以为风机的选型和合理工况调节提供了的依据,已达到满足工况需求和节能的目的。 结合平行流换热器模型和风机模型,对课题中五中热管理方案进行仿真分析,优选出其中一套热管理方案进行试验论证,与仿真结果做对比,得出良好效果。 最终,将建立好的模型程序化,初步制作出针对燃料电池汽车热管理系统的软件平台。


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