基于气流仿真的储能变流器预制舱设计验证
储能变流器预制舱的设计过程中，往往以结构设计为主，通过工程师经验来设计制冷和空调布置、管道设计等工作。因为对热管理的粗略了解而加大了制冷和供风的能量供给，一方面大大增加了制造成本，另一方面也和设备的额定功率等不匹配，从而影响使用寿命。
本案例是采用山东泰开提供的一个实际工程案例。感谢山东泰开授权我们可以公 开 信 息。
设备的温度需求是不高于35℃，而实际的制冷量的制冷效果远远大于了设备的需求。
图1 储能变流器预制舱结构设计图
控制设备参数：
（1）供风4台风机，风量4000立方每小时
（2）2台空调，制冷功率20kw每台，风量4000立方每小时
图2 储能变流器预制舱简化模型图
（1）设备以方体替代
（2）供风以流量计算的封面替代
（1）底板50cm处温度分布
图3 储能变流器预制舱温度分布图
如图3所示，整个图示的切面，颜色在绿色到蓝色 区间。也就是26℃以下的温度范围。
（2）设备中部温度分布
图4 储能变流器预制舱中部温度分布图
图4所示为水平切面和垂直切面，整体温度在28℃以下。高温区主要在设备上部，机柜内部部分。
（3）高温区分布
图5 储能变流器预制舱高温区分布图
高温区，在27-28℃左右，图5中黄色的网格区域，是该范围的温度分布区。
（4）高温区和低温区分布
图6 储能变流器预制舱温度分布图
（5）气流分布
图7 储能变流器预制舱气流分布图
通过仿真计算，空调的功率和风机的功率已经远大于实际温控要求。
气流仿真计算，是根据实际的物
理方程，通过科学计算求解方程之后，获取全方位的热管理信息。可以满足各级别的需求，解决客户的五大问题：
（1）为产品设计和工程设计提供设计验证，以确定设计在传热学上的合理性
（2）通过对故障设备的模拟，来分析故障问题和制冷问题
（3）可以针对不同的供应商设备提供的参数进行分析，辅助设备选型
（4）优化设备和结构布局规划
（5）模拟产品和设备在不同配置环境下的工作情况
