基于Fluent的IGBT模块散热器的优化设计

随着新能源电动汽车功率控制器中的IGBT模块向着微型化、集成化方向发展,功率密度增大会导致芯片发热量大幅度增加,降低模块的可靠性。优化英飞凌IGBT模块的散热器结构,以提高散热器的散热性能。设计开口角度为63.256°供冷却液流通的进口和出口,在散热器前、中、后位置设计直径为4~5.5 mm、叉分式排布的扰流柱。利用ANSYS仿真软件,通过计算流体动力学(CFD)的流固耦合传热计算模型进行仿真分析。仿真结果表明,采用新型叉分式结构散热器的IGBT模块的最高温度为85.10℃,最低温度为65.28℃,平均温度为78.81℃,均低于传统均分式结构散热器模块。搭建实验平台对IGBT模块散热器的散热性能进行检测,实验结果表明新型叉分式结构散热器散热效果良好,有助于提升IGBT模块的可靠性。

基于Aspen HYSYS的撬装化沼气液化流程研究

撬装化沼气液化系统的优化设计对于沼气的开发与利用具有重要的现实意义和较高的使用价值。在深入研究小型天然气撬装系统的流程设计和工艺设计基础上,针对沼气的特点及液化条件分析,将撬装化设计技术引入沼气液化系统的设计中,建立净化与液化耦合的沼气液化系统。在模块化设计的基础上,对沼气液化系统运行中的模块构建、模块设计进行深入的研究和探索,计算撬装化各阶段装置的性能参数。结果表明:生物质LNG液化率为0.9242,生物质LNG与压缩罐装的沼气相比,甲烷含量高、二氧化碳的含量及氮气含量低。撬装化的沼气液化系统的能耗低、液化率高、能量损失少。

基于FLUENT的功率控制器IGBT模块散热设计及仿真分析

IGBT模块作为新能源电动汽车功率控制器的核心器件,其散热效果对汽车的可靠性、安全性有重要的意义。以富士电机7MBR15NF120型IGBT模块为研究对象,针对高压、大电流和高功率的功率控制器关键模块发热源情况设计了两种功率控制器散热方式。利用SOLIDWORKS软件进行建模,通过ANSYS仿真软件FLUENT模块进行温度场和流场的耦合计算,根据理论计算与仿真实验结果,对功率控制器的功率损耗和散热器的传热能力进行分析。结果表明:S形结构散热器模块最高温度为117.00℃,IGBT芯片最低温度为90.20℃,芯片均温为93.20℃;叉排形结构散热器模块整体最高温度为133.00℃,IGBT芯片最低温度为101.00℃,芯片均温为116.50℃。S形结构流道的平均流速为3.600 m/s,叉排形结构流道的平均流速为1.300 m/s。S形结构散热器比叉排形结构散热器的散热效果好,更好地保证功率控制器的正常工作,提高功率控制器的可靠性。