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用于直浸式液冷超充电缆的螺纹槽道液冷管道设计
发布日期 2026
直浸式液冷电缆的导体与冷却液直接接触,散热效率高,广泛用于大功率充电设备。但动力线导体仅由两端硬连接件固定,易偏离液冷管道中心而出现“偏心”“贴壁”工况,造成局部冷却液循环不畅、管道内壁局部温度过高,造成管道局部热老化而缩短电缆寿命。针对这一问题,本文提出内螺旋槽道液冷管道,利用几何结构诱导冷却液横向流动强化换热,改善导体偏心时的温度均匀性。 本文在多物理场耦合计算中,以单根液冷动力线为研究对象,采用电磁场+流速场+温度场耦合计算:电磁场采用电流场模块,计算导体区域,以欧姆损耗作为温度场热源;流场采用层流模块,计算冷却液区域;温度场采用固体与流体传热模块,覆盖全部模型区域,将冷却管道外边界设置为热绝缘边界,冷却管外侧表面与电缆其他部分之间无热交换。充电电流按典型快充曲线等效为阶梯函数加载。 仿真结果表明,内螺旋沟道的散热管道,通过诱导涡流强化换热,通过横向流体换热,充分降低管道局部温升,提高液冷电缆热管理效率。在电缆导体偏心的极端工况下,以管道温度均匀度系数、流阻及传热系为优化目标,对螺旋槽道结构和槽深进行多参数寻优,结果表明,当螺旋槽道节径比为8-12范围内,电缆管道的综合性能最优。
