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技术博客
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基于Modelica的热管理系统多层次设计
无论是高性能电子设备,如台式机,服务器;还是小尺寸高端移动设备,如智能手机,平板电脑;或者是大尺寸电动移动体,如高速动车组,新能源汽车,单位体积的功率越来越大,散热需求也越来越大,它们间的相互制约是设计中最重要的考虑因素。因此,合理设计相应的热管理系统如自由冷却,风冷,液冷,热电冷却,相变冷却,动态热管理控制等系统,可以最为有效地提高系统总体性能。
当前的热管理系统越来越复杂,包含内容也越来越多,传统的热管理系统仅指冷却系统,而目前广义上的热管理系统是包括温度传感器,冷却系统,热回收系统,控制系统在内的一个大型复杂系统。对上述对象进行热管理系统设计时,需要通过建模的辅助手段,根据目的进行多层次的考虑及设计。在系统级,主要目的是在满足系统作用的基础上,尽可能低的降低能耗;在设备级,主要目的是在满足设备功能的基础上,尽可能高地提高性能,在器件级,主要目的是在器件正常工作的基础上,尽可能均衡的保证安全运行。在各个层次存在的电热耦合效应相互关联,如何建立合适的模型并求解是一个难点。
Modelica语言因其具有面向对象,非因果求解,涉及多物理领域等特点,是求解此类问题的最佳工具。基于Modelica语言及相应的商业库,可以建立起从材料到系统,从1D到3D的相关模拟。
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