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申请/专利权人：哈尔滨工业大学

摘要：本发明是一种车载空调钛酸钡陶瓷PTC热管理结构模拟方法。本发明属于钛酸钡陶瓷PTC热管理结构模拟技术领域，本发明建立钛酸钡陶瓷PTC热管理结构模型；对钛酸钡陶瓷PTC热管理结构模型添加物理场，将电流场、固体传热场和电磁热场联合起来；基于钛酸钡陶瓷PTC热管理结构模型，根据电流场建立温度插值函数，设置PTC陶瓷电导率参数；采用网格剖分法对PTC热管理结构模型进行剖分，得到网格分布和网格质量报告；对PTC热管理结构模型进行求解，完成车载空调钛酸钡陶瓷PTC热管理结构的模拟。本发明研究影响PTC封装结构散热能力的因素和参数，分析各种因素影响结构散热的机理，提出了提高PTC封装结构散热能力的措施。

主权项：1.一种车载空调钛酸钡陶瓷PTC热管理结构模拟方法，其特征是：包括以下步骤：步骤1：根据钛酸钡PTC、铝电极片、氧化铝陶瓷基板的尺寸，建立钛酸钡陶瓷PTC热管理结构模型；步骤2：对钛酸钡陶瓷PTC热管理结构模型添加物理场，将电流场、固体传热场和电磁热场联合起来；所述步骤2具体为：在采用电流固体传热耦合法时，在电流场中，在一个铝电极引脚施加450V电压，另一个铝电极引脚设置接地；在固体传热场中，初始温度设为20℃，环境温度设为20℃；使用热通量边界条件模拟冷却条件，包括冷却液的强制对流换热和其他表面与空气自然对流换热；在边界组合胶粘剂层上建立热厚性薄层用以模拟胶层，材料为胶粘剂，厚度为d_adhesive，电磁热场采用热电耦合场，用于根据电流密度计算焦耳热作为固体传热的热源，从而将电流场和固体传热场联系起来，耦合接口应选择设置好的电流场和固体传热场；在采用电流固体和流体传热层流耦合法时，在一个电极引脚施加450V电压，另一个电极引脚接地；在固体和流体传热场中，将模型设为固体，外侧冷却液模型设为流体；元件初始温度和环境温度依然设为20℃；对加热元件上表面、下表面和两侧表面分别设置空气自然对流换热，介质、温度和特征长度保持不变；在冷却液模型一侧定义流入边界条件，上游温度20℃，另一侧定义为流出边界条件；在层流场中，在流体属性中选择两侧冷却液模型作为层流场作用域，初始值中各方向初始速度均为0；在流入热边界条件作用的两个边界上定义入口流体边界条件，流入速度2ms，在流出热边界条件作用的两个边界上定义出口流体边界条件，压力为0Pa并抑制回流；流体壁边界条件保持默认设置即冷却液模型外表面除流体入口出口外，均视为流体壁，电磁热场耦合接口选择电流场和固体和流体传热场，将电流场、固体传热场和电磁热场联合起来；步骤3：基于钛酸钡陶瓷PTC热管理结构模型，根据电流场建立温度插值函数，设置PTC陶瓷电导率参数；步骤4：采用网格剖分法对钛酸钡陶瓷PTC热管理结构模型进行剖分，得到网格分布和网格质量报告；步骤5：对钛酸钡陶瓷PTC热管理结构模型进行求解，完成车载空调钛酸钡陶瓷PTC热管理结构的模拟。

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