新能源装载机用IGBT水冷板场协同优化与节能

摘要

为提升国产某款水冷板(liquid-cooled plate, LCP)的传热特性，降低功耗，对其建立3D模型，通过实验进行数值模拟。考虑水冷板结构特性，提出放大系数、散热柱宽度、散热柱数量、流道高度和宽度等因素组成的结构参数，确认对应的16组正交试验改进方案，并获取对应数据；基于场协同原理，利用传热协同角β和压力协同角θ筛选出传热性能好、功耗低的方案，同原始方案进行综合性能对比。数值模拟与实验数据的吻合程度较好，最大误差为6.61%;改进方案10(improvement scheme 10,IS10)的平均传热协同角和压力协同角分别下降0.97%和1.04%。综合性能方面，IS10的最大差异为0.372%;优化后，水冷板出口温度高4.62～5.93℃,速度高0.1 m/s,压力损失降低161.89 Pa。

关键词

传热特性 / 功耗 / 正交试验 / 场协同原理