科学技术创新2020.33
张新
(吉林铁道职业技术学院，吉林吉林132200)
摘要：利用ICEPAK流体及传热分析软件对机车上牵引变流器装置的水冷基板式散热器进行建模，建模完成后进行流体流场分析及传热分析。 关键词:ICEPAK；水冷基板散热器；数值模拟
中图分类号:U264.2+2,TP15文献标识码:A文章编号:2096-4390(2020)33-0052-02
交流传动电力机车是我国所使用的主要车型，其内部安装有多种电器设备，电器设备在运行时会生成许多的热量，如果不能够及时散热，不但会妨碍电器设备的正常功能，还可能会引发故障，导致设备损坏，造成不必要的损失。现今在工程应用方面，散热器的形式是多种多样的，但水冷散热器由于设计结构难以掌握，容易影响散热效果，若是靠着一次次的试验尝试，周期长，费用高，还可能受到环境、仪器设备等客观条件影响，导致试验的结果不准确，从而到不到理想的散热效果。但若是提前通过CFD方
法数据模拟，仿真分析，能够不断实现结构优化，节约开发成本，节省时间，确保产品质量。本文通过ICEPA K软件进行数据仿真分析，对象为国内某电力机车所使用的水冷式散热器，通过得到的流体流动和温度分布分析从而进行结构优化。
1问题描述
水冷散热器的设计应该在冷却能力确保机车上的所有装备能够在最高温度条件下正常运行的前提下，尽量节约成本，比如水冷散热器的材料，体积，重量，人工等各个方面。从这个角度出发，我们可以选用铝制的水冷板，并且水冷板不得有弯曲变形，表面粗糙度要低。之所以选用铝板，是由于在体积相同的前提下，铝制材料的散热性能较铁质材料要更好一些，同时密度又低，这样可以大大提高性价比，适合批量生产。本次所选用水冷板的尺寸参数如图1所示，尺寸为长×宽×高=300毫米×300毫米×30毫米。
图1功率元件布置图
2进行热力分析及仿真
2.1模型建设肉蒲之极乐宝鉴
李汉柏
我们已经确定了水冷板的外形尺寸为长×宽×高=300毫米×300毫米×30毫米，接下来我们先使用ICEPA
K软件中的c a b in e t命令获得求解域，紧接着按照我们确定的散热器水冷板外形数据采用b l o c k命令生成水冷板，最后再使用s o u r c e/o pe ning等功能完善出IGBT模块和二极管等发热模块的热量来源、冷却水的流动方向的位置与基本参数。所建设的模型参考图2。
执法公信力图2仿真出的水冷板
2.2临界条件与初始状态的确定
我们在使用ICEPAK软件建设水冷板模型过程中，应该在对应界面更改数据的初始状态与临界条件，来建设出符合要求的数据模型，具体修改内容如下：气体流动状态：稳定状态、防止紊流；所选用流体为水；水冷板的材质选择铝制；周边假设空气环境温度为零上四十五摄氏度；要充分考虑到辐射以及重力；输入电阻的功率能耗为二百五十瓦;IGBT模块的功率选择为五百一十瓦；二极管模块的功率修改为六百八十瓦。
李承晚2.3网格的导出
交通管理信息系统虽然此时我们获得了网格图，但此图是ICEPAK软件绘制出的最大尺寸，我们需要进行优化处理，优化处理的目标为水冷板的内部，从而获得更好的精准度。最终获得的单元数为177096，获得的节点数为186588。网格图如图3所示。
图3水冷板有限元模型
2.4控制方2015世界机器人大会
程作者简介：张新(1988,7-)，男，籍贯：辽宁省铁岭市，学历：本科，职称：助教，研究方向：铁道机车。52
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