有言在先
流体库、管路库在热管理中是必备模块,如动力电池液冷循环系统均需要Thermal Hydraulic /Resistance库的元件建模。
1 流体物性设置
AMEsim中内嵌了大部分液冷的热物性,直接在流体子模型上选择即可。常规使用的是50%乙二醇水溶液,如下图所示。
2 流体入口状态参数元件
对于压力源,其根据后续零部件的阻力计算流量,因此要求后续零部件的PQ曲线准确,如果后续零部件的PQ曲线未知的话建议先用流量源。在“流量 压力 温度 源“中,乙二醇水溶液作为入口条件只需限定流量和温度即可,压力通常给定1bar即可。
3 管路
对于恒定尺寸的管路,它主要用于模拟无弯折管路的性能,需要输入的参数为尺寸和长度。PQ阻力管路主要用于模拟非常规管路(如弯折管路等),可以在三维中将PQ曲线提取出来后输入即可,但需要注意的是该管路只有阻力性能,没有容积性能,所以通常还要匹配一个无阻力的容积一起建模应用。
4 容腔
容积腔是只有容积没有阻力的流体元器件,比如在不考虑阻力的情况下电池包内部冷板可以考虑成一个容积腔,换热量加载在该容积的液体上面。容积腔也可以用来模拟忽略阻力的管路等器件。进出口与阻力接口连接。
5 膨胀水箱
膨胀水箱只有在循环的液冷系统中才存在,用于平衡内部冷却液热胀冷缩的体积变化。因此如果只是采用常规的“质量源“和”压力源“的话,膨胀水箱是非必要的。只有在有水泵的循环系统里才需要膨胀水箱。膨胀水箱内液体和空气体积尽量充足,如果气体空间较小的话也容易造成膨胀空间不足从而导致计算报错,或换热计算时换热量失真。
6 水泵
水泵类型有CC泵和PQ泵。CC泵需要定义每转输送的液体体积量,总流量=转速X每转的流量。这里忽略了水泵下游的阻力,所以属于恒定流量源。PQ泵比较贴近实际工程使用,需要输入水泵的PQ曲线。其流量是根据整个液冷系统的流阻计算获得的。
7 传感器元件
在流体库中输出模块主要有温度输出、压力输出、质量流量输出、体积流量输出等,如下图。