基于CFD技术的水冷板结构仿真分析研究

材料的热力学性能

该液冷板采用AL5052材料，吹胀成型；冷却液采用50%乙二醇和50%水混合液。主要材料热特性如表1所示。

设置模型的边界条件为：进口为速度进口，出口为压力出口，则冷却液流量Q为：

[Q=V×S=1×24=24L/s]

其中，[V]为进口速度，[S]为进口处截面积。

3 仿真分析

3.1 图形建立

对水冷板的模型进行网络结构分析，分别建立冷却液所流过处的离散模型。其中，将液冷管路系统的入口和出口分别设在下、上侧，电芯模组的热功率等效施加在液冷板的上侧表面上。通过CFD设置模型参数、相应的水路走向及模型网络。同时，通过软件可以实时监控水冷板网络结构分析的动态，获得模型迭代。

3.2 仿真结果

图2和图3分别为速度矢量图、压力云图。从流速分布结果可知，沿主管路方向，离入口距离越大，流量分配越小，较不均匀。

图4和图5分别是水冷板进出水口的速度及压力值。通过仿真分析可以得出，进出口的速度相差无几，进水口的压力值大于出水口。仿真分析得出，液冷板流量分配存在较大的不均匀性，多处出现了冷却液速度矢量突变的情况，存在较大的阻力损失。水冷板结构模型还需进一步优化。

通过以上仿真分析可以得到水冷板的设计缺陷，通过进一步的修改模型，进行新一轮的仿真分析，得出更合理的结构。

4 结语

本文主要引入CFD软件对水冷板进行仿真分析。一方面提高了水冷板的散热效率，另一方面降低了材料成本，在一定程度上解决了水冷板高效散热等问题。

参考文献：

[1]施卫东，李启锋，陆伟刚，等.基于CFD的离心泵轴向力计算与试验[J].农业机械学报，2009（1）：60-63.

[2]袁凤东，由世俊，高立江.基于CFD的地铁用轴流风机性能模拟[J].流体机械，2006（5）：26-30.

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