CN221126057U - 内置涡流发生器型液冷板 - Google Patents
内置涡流发生器型液冷板 Download PDFInfo
- Publication number
- CN221126057U CN221126057U CN202322794086.7U CN202322794086U CN221126057U CN 221126057 U CN221126057 U CN 221126057U CN 202322794086 U CN202322794086 U CN 202322794086U CN 221126057 U CN221126057 U CN 221126057U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- liquid cooling
- cooling plate
- flow passage
- vortex generator
- liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 87
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 87
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 claims abstract description 43
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 40
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000008676 import Effects 0.000 description 3
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012782 phase change material Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Abstract
本实用新型公开了内置涡流发生器型液冷板，包括液冷板本体，液冷板本体内部固定连接有多个流道隔板及涡流发生器，流道隔板平行于液冷板本体的边长，流道隔板沿着与其长度垂直的方向均匀分布，涡流发生器按照一定的规律均匀的分布在流道隔板之间、流道隔板与液冷板本体的边长之间，涡流发生器包括1/4圆柱体型涡流发生器、1/2圆柱体型涡流发生器、圆柱体型涡流发生器。本实用新型通过在液冷板本体内部设置涡流发生器，能够在冷却液中产生纵向涡旋，实现破坏粘性底层的目的，进而实现增强换热的目的；通过在液冷板内部设置流道隔板，可实现聚拢冷却液的目的，促使冷却液的流动方向均通过涡流发生器，进而让涡流发生器的扰流效果最大化。
Description
技术领域
本实用新型属于液冷板技术领域，具体是内置涡流发生器型液冷板。
背景技术
电池热管理系统主要作用是高温下散热，低温下加热或者减少散热。散热主要有四种冷却方式，包括空气自然冷却、强制通风冷却、管道液体冷却及相变材料冷却，其中管道液体冷却采用流道式液冷板，它有较高冷却效率和较低制造成本的特点，为当前电池包采用的主流散热方式。
目前，关于电池包内液冷板的流道设计都面临一个共同的问题，即冷却液和周围环境的换热速度较低，这是因为多数工况下，液冷板内冷却液的流速较低，在多数区域内为层流状态，导致流固换热界面的粘性底层无法得到破坏，从而造成换热热阻高，即换热强度低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种内置涡流发生器型液冷板，能够实现提高换热强度的目的。
为实现上述目的，本实用新型内置涡流发生器型液冷板，包括液冷板本体、冷却液进口、冷却液出口，液冷板本体是中空结构，所述冷却液进口、冷却液出口设于液冷板本体的一侧边上，所述液冷板本体上固定连接有多个流道隔板及涡流发生器，所述流道隔板平行于所述液冷板本体的边长，所述流道隔板沿着与其长度垂直的方向呈均匀分布；所述涡流发生器按照一定的规律均匀的分布在流道隔板之间、流道隔板与液冷板本体的边长之间。
作为本实用新型进一步的方案：所述涡流发生器包括1/4圆柱体型涡流发生器、1/2圆柱体型涡流发生器、圆柱体型涡流发生器。
作为本实用新型进一步的方案：所述流道隔板包括第一流道隔板，第二流道隔板，第三流道隔板，……第N流道隔板，所述第一流道隔板靠近冷却液进口的一端，与液冷板本体的侧边紧密连接，第一流道隔板的另一端与液冷板的另一侧边留有一定空间，第二流道隔板远离冷却液进口的一端与液冷板本体紧密连接，靠近冷却液进口的一端与液冷板的侧边留有一定空间，第三流道隔板与液冷板本体的连接关系与第一流道隔板一致，各个流道隔板交错设置。
作为本实用新型进一步的方案：所述1/4圆柱体型涡流发生器包括圆弧侧、尖角侧，所述1/2圆柱体型涡流发生器包括圆弧侧、直径侧，尖角侧或直径侧正对冷却液来流方向。
作为本实用新型进一步的方案：所述液冷板本体高度为1mm。
作为本实用新型进一步的方案：所述涡流发生器、流道隔板的高度与液冷板本体高度一致。
作为本实用新型进一步的方案：液冷板本体内置1/4圆柱体型涡流发生器时，换热强度最高。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：通过在液冷板本体内部设置涡流发生器，能够在冷却液中产生纵向涡旋，实现破坏粘性底层的目的，进而实现增强换热的目的，最终能够增加冷却液和电池包内部各部件的换热量；通过在液冷板内部设置流道隔板，可实现聚拢冷却液的目的，促使冷却液的流动方向均通过涡流发生器，进而让涡流发生器的扰流效果最大化；并且通过仿真试验得到液冷板本体内置1/4圆柱体型涡流发生器时，换热强度最高。
附图说明
图1是本实用新型内置1/4圆柱体型涡流发生器的液冷板结构示意图。
图2是本实用新型内置1/2圆柱体型涡流发生器的液冷板结构示意图。
图3是本实用新型内置圆柱体型涡流发生器的液冷板结构示意图。
图4是图1的爆炸图。
图5是液冷板本体的部分结构示意图。
图6是内置不同涡流发生器的仿真性能图。
图中：1、1/4圆柱体型涡流发生器，2、液冷板本体，3、流道隔板，31、第一流道隔板，32、第二流道隔板，33、第三流道隔板，4、1/4圆柱体型涡流发生器预留位置，5、流道隔板预留位置，6、冷却液进口，7、冷却液出口。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，内置涡流发生器型液冷板，包括液冷板本体2、冷却液进口6、冷却液出口7，所述冷却液进口6、冷却液出口7设于液冷板本体2的一侧边上，所述液冷板本体2上固定连接有多个流道隔板3及涡流发生器，所述流道隔板3平行于所述液冷板本体2的边长，所述流道隔板3沿着与其长度垂直的方向呈均匀分布；所述涡流发生器按照一定的规律均匀的分布在流道隔板之间、流道隔板与液冷板本体的长侧边之间；所述涡流发生器包括如图1所示的1/4圆柱体型涡流发生器1、如图2所示的1/2圆柱体型涡流发生器、如图3所示的圆柱体型涡流发生器。
本实施例附图中所示的流道隔板是三条，在实际应用中，根据实际情况可以设置多条流道隔板，流道隔板包括第一流道隔板31，第二流道隔板32，第三流道隔板33，……第N流道隔板，为了聚拢冷却液，并且使冷却液在液冷板本体内部流动时通过涡流发生器，如图1所示，第一流道隔板31靠近冷却液进口6的一端，与液冷板本体2的侧边紧密连接，第一流道隔板31的另一端与液冷板的另一侧边留有一定空间，第二流道隔板32远离冷却液进口6的一端与液冷板本体2紧密连接，靠近冷却液进口6的一端与液冷板的侧边留有一定空间，这样既可以使冷却液流动时通过涡流发生器，又可以使冷却液整体流动呈S型，也有利于增强换热；第三流道隔板33与侧边的连接关系与第一流道隔板31一致，各个流道隔板交错设置。
涡流发生器在流场中会产生两种涡旋，一种是在涡流发生器两侧生成的涡旋叫做纵向涡，该涡旋的存在可以强化换热，另一种是横向涡，该涡旋的存在能够增大局部流动阻力且导致局部热阻增加。因此为了得到更大的纵向涡同时要保证横向涡更小，如图1至图2所示，1/4圆柱体型涡流发生器1包括尖角侧、圆弧侧，1/2圆柱体型涡流发生器包括圆弧侧、直径侧，尖角侧或直径侧正对冷却液来流方向，可以获得更大的纵向涡，圆弧侧处于背风侧，有利于减小横向涡旋。
液冷板本体2高度为1mm，涡流发生器、流道隔板1的高度与液冷板本体高度一致。
在实际生产过程中，如图5所示，以内置1/4圆柱体型涡流发生器为例，需要在液冷板本体2上预留出1/4圆柱体型涡流发生器预留位置4，及流道隔板预留位置5，然后通过焊接或者其他紧固连接工艺将1/4涡流发生器1、流道隔板3紧密连接在相对应的预留位置处。
如图6所示，采用常规方法，利用仿真软件，得到液冷板内置不同角度涡流发生器各个性能仿真显示图，图中Nu是努塞尔数，表征换热强度，数值越大换热强度越高；f是摩擦系数，表征流阻情况，越小越好；THPP表征综合性能，值越大综合性能越好。这里主要关注的是不同类型涡流发生器的努塞尔数Nu，从图6中可以得到，1/4圆柱体型涡流发生器即图中横坐标是90时，所对应的Nu是65.94，1/2圆柱体型涡流发生器即图中横坐标是180时，所对应的Nu是50.54，圆柱体型涡流发生器即图中横坐标是360时，所对应的Nu是56.81，如果没有涡流发生器，则Nu是34.85。通过计算得出，在液冷板中内置圆柱体型涡流发生器可将流固换热表面的换热强度提升约63.01％，1/2圆柱体型涡流发生器可提升换热强度约45.02％，1/4圆柱体型涡流发生器可提升换热强度约89.21％。可以得出内置1/4圆柱体型涡流发生器时，换热强度最高。
本实用新型工作过程：如图1所示，冷却液从冷却液进口6进去后，在第一流道隔板31的阻挡下，向前流动依次经过各个涡流发生器，在涡流发生器的作用下冷却液的换热强度增大，冷却液流动到第一流道隔板31的尾端时，向下流动转入第二流道隔板32与第一流道隔板31形成的通道内，继续向前经过涡流发生器进行流动，最终通过冷却液出口流出。
通过在液冷板本体内部设置涡流发生器，能够在冷却液中产生纵向涡旋，实现破坏粘性底层的目的，进而实现增强换热的目的，最终能够增加冷却液和电池包内部各部件的换热量；通过在液冷板内部设置流道隔板，可实现聚拢冷却液的目的，促使冷却液的流动方向均通过涡流发生器，进而让涡流发生器的扰流效果最大化；冷板本体内置1/4圆柱体型涡流发生器时，换热强度最高。
Claims (7)
1.内置涡流发生器型液冷板，包括液冷板本体（2）、冷却液进口（6）、冷却液出口（7），所述液冷板本体（2）是中空结构，所述冷却液进口（6）、冷却液出口（7）设于液冷板本体（2）的一侧边上，其特征在于，所述液冷板本体（2）内部固定连接有多个流道隔板（3）及涡流发生器，所述流道隔板（3）平行于所述液冷板本体（2）的边长，所述流道隔板（3）沿着与其长度垂直的方向呈均匀分布；所述涡流发生器按照一定的规律均匀的分布在流道隔板（3）之间、流道隔板（3）与液冷板本体（2）的边长之间。
2.根据权利要求1所述的内置涡流发生器型液冷板，其特征在于，所述涡流发生器包括1/4圆柱体型涡流发生器（1）、1/2圆柱体型涡流发生器、圆柱体型涡流发生器。
3.根据权利要求1或2所述的内置涡流发生器型液冷板，其特征在于，所述流道隔板（3）包括第一流道隔板（31），第二流道隔板（32），第三流道隔板（33），……第N流道隔板，所述第一流道隔板（31）靠近冷却液进口（6）的一端，与液冷板本体（2）的侧边紧密连接，第一流道隔板（31）的另一端与液冷板的另一侧边留有一定空间，第二流道隔板（32）远离冷却液进口（6）的一端与液冷板本体（2）紧密连接，靠近冷却液进口（6）的一端与液冷板本体（2）的侧边留有一定空间，第三流道隔板（33）与液冷板本体（2）的连接关系与第一流道隔板（31）一致，各个流道隔板交错设置。
4.根据权利要求1或2所述的内置涡流发生器型液冷板，其特征在于，所述1/4圆柱体型涡流发生器（1）包括圆弧侧、尖角侧，所述1/2圆柱体型涡流发生器包括圆弧侧、直径侧，尖角侧或直径侧正对冷却液来流方向。
5.根据权利要求1所述的内置涡流发生器型液冷板，其特征在于，所述液冷板本体（2）高度为1mm。
6.根据权利要求5所述的内置涡流发生器型液冷板，其特征在于，所述涡流发生器、流道隔板（3）的高度与液冷板本体（2）高度一致。
7.根据权利要求1或2所述的内置涡流发生器型液冷板，其特征在于，液冷板本体（2）内置1/4圆柱体型涡流发生器（1）时，换热强度最高。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322794086.7U CN221126057U (zh) | 2023-10-18 | 2023-10-18 | 内置涡流发生器型液冷板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322794086.7U CN221126057U (zh) | 2023-10-18 | 2023-10-18 | 内置涡流发生器型液冷板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN221126057U true CN221126057U (zh) | 2024-06-11 |
Family
ID=91364425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202322794086.7U Active CN221126057U (zh) | 2023-10-18 | 2023-10-18 | 内置涡流发生器型液冷板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN221126057U (zh) |
-
2023
- 2023-10-18 CN CN202322794086.7U patent/CN221126057U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111092277A (zh) | 一种用于电池热管理的蜂窝型微通道冷却板及其应用 | |
| CN103123997A (zh) | 一种长条状电池模块风道散热结构 | |
| CN106208496A (zh) | 一种液冷电机壳体 | |
| CN104142084B (zh) | 一种用于电站百万机组间接空冷系统的换热器 | |
| CN211829107U (zh) | 一种用于电池热管理的蜂窝型微通道冷却板 | |
| CN221126057U (zh) | 内置涡流发生器型液冷板 | |
| CN204609950U (zh) | 一种具有纵向相交肋冷却结构的燃气透平叶片 | |
| CN111479449B (zh) | 一种电子设备风冷机箱的冷却介质分配装置 | |
| CN209626372U (zh) | 储能模组用逆流式双风道冷却系统 | |
| CN209263711U (zh) | 一种暖气片 | |
| CN204514132U (zh) | 一种用于海勒式间接空冷系统的非均匀翅片散热器 | |
| CN204043467U (zh) | 一种用于电站百万机组间接空冷系统的换热器 | |
| CN209001077U (zh) | 一种用于动力电池组散热的非等距工型流道空气冷却系统 | |
| Uzbekov et al. | Research of absorbers efficiency of solar air heaters | |
| CN108826713B (zh) | 一种无孔吸热平板型太阳能空气集热器 | |
| CN210224020U (zh) | 一种集成微流道的末级功放散热结构 | |
| CN210264893U (zh) | 一种高效中冷器 | |
| CN209925033U (zh) | 一种用于涡轮叶片强化换热的扰流柱结构 | |
| CN202938519U (zh) | 双空腔太阳能空气集热器 | |
| CN105805962A (zh) | 一种具有发电功能的内翅片太阳能集热器 | |
| CN205245613U (zh) | 复合式风冷管翅式换热器结构 | |
| CN217396208U (zh) | 一种fsae赛车散热循环装置 | |
| CN212323874U (zh) | 一种电机用冷却器 | |
| CN209001078U (zh) | 一种用于动力电池组散热的双进口对称等距流道冷却系统 | |
| CN109556441A (zh) | 异形板翅式冷却器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |