针对燃料电池汽车(Fuel cell vehicle,FCV)动力控制模块(Power control unit,PCU)的液冷冷板,提出15种改进结构方案。这些方案在冷板的3个高热流密度区域A、B、C中,布置不同直径、高度以及肋柱间距的圆形或椭圆形扰流阵列,以期在尽量小的流动损失下,增强换热性能,降低冷板温度。为研究不同强化结构对3个散热区及冷板整体流动和换热性能的影响,本文对无肋柱,光滑通道的方案0以及15种改进方案进行数值模拟。在此基础上,以方案0为参考对象,运用换热强度和压降涨幅,分别表示改进方案的换热强化、压降升高程度。引入性能评估系数PEF,用以评比各个方案的流动、换热综合性能。评价结果表明,在相同的热负荷,入口流速和入口温度下,在散热区A,方案15具有最佳的传热流动综合性能;在散热区B和C,方案12表现了最好的综合冷却效果。考虑到冷板整体的壁面温度、传热效果及流动损失,PCU冷却的最佳选择为方案12。
