
تعداد نشریات | 21 |
تعداد شمارهها | 610 |
تعداد مقالات | 9,028 |
تعداد مشاهده مقاله | 67,082,833 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 7,656,340 |
Improving the Performance of Liquid-Based Battery Thermal Management Systems Using Flow Patterns and Contact Surface with the Battery | ||
Journal of Heat and Mass Transfer Research | ||
دوره 12، شماره 1 - شماره پیاپی 23، مرداد 2025، صفحه 165-176 اصل مقاله (1.07 M) | ||
نوع مقاله: Full Length Research Article | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/jhmtr.2024.34947.1593 | ||
نویسنده | ||
Abolfazl Mokhtari* | ||
Department of Flight and Engineering, Imam Ali University, Tehran, Iran | ||
تاریخ دریافت: 26 مرداد 1403، تاریخ بازنگری: 24 شهریور 1403، تاریخ پذیرش: 30 آبان 1403 | ||
چکیده | ||
The advancement and commercialization of electric vehicles due to their advantages have increased research in this field. Lithium-ion batteries are among the most important components of electric vehicles, and their performance is affected by temperature. In this study, fluid dynamics and heat transfer in a cooling system for battery cells were investigated using three-dimensional solid-fluid simulations. The thermophysical properties of the cooling fluid were considered variable with temperature and implemented using a user-defined function (UDF). Numerical simulation can effectively predict the thermal behavior of battery cells during discharge and match experimental data. This study examined the impact of different flow patterns and solid block contact surfaces on the maximum surface temperature and temperature distribution uniformity. The results show that the structure of incremental blocks can affect the temperature distribution of battery cells, such that in parallel flow, the maximum temperature of cells near the inlet increases by 0.65°C, and cells near the outlet decreases by 0.2°C. In contrast, in counter-flow, the maximum temperature of side cells is higher by 0.25°C. Additionally, the study shows the impact of increased contact surface on system weight, indicating a significant weight reduction of about 28.5% in solid blocks with increased contact surface. This research demonstrates the potential of using numerical simulations to improve the design of thermal management systems in battery cells. | ||
کلیدواژهها | ||
Electric vehicles؛ Thermal management؛ Lithium-ion batteries؛ Flow pattern؛ Solid block | ||
عنوان مقاله [English] | ||
بهبود عملکرد سیستم های مدیریت حرارتی باتری مبتنی بر مایع با استفاده از الگوهای جریان و سطح تماس با باتری | ||
چکیده [English] | ||
پیشرفت و تجاری سازی خودروهای برقی به دلیل مزایایی که دارند باعث افزایش تحقیقات در این زمینه شده است. باتریهای لیتیوم یونی یکی از مهمترین اجزای خودروهای الکتریکی هستند و عملکرد آنها تحت تأثیر دما است. در این مطالعه، دینامیک سیالات و انتقال حرارت در یک سیستم خنککننده سلولهای باتری با استفاده از شبیهسازیهای سهبعدی سیال جامد مورد بررسی قرار گرفت. خواص ترموفیزیکی سیال خنک کننده با دما متغیر در نظر گرفته شد و با استفاده از یک تابع تعریف شده توسط کاربر (UDF) اجرا شد. شبیهسازی عددی میتواند به طور موثر رفتار حرارتی سلولهای باتری را در حین تخلیه پیشبینی کند و دادههای تجربی را مطابقت دهد. این مطالعه تأثیر الگوهای جریان مختلف و سطوح تماس بلوک جامد را بر حداکثر دمای سطح و یکنواختی توزیع دما مورد بررسی قرار داد. نتایج نشان میدهد که ساختار بلوکهای افزایشی میتواند بر توزیع دمای سلولهای باتری تأثیر بگذارد، به طوری که در جریان همزمان، حداکثر دمای سلولهای نزدیک ورودی افزایش و سلولهای نزدیک خروجی کاهش مییابد. در مقابل، در جریان مخالف، حداکثر دمای سلول های جانبی بیشتر است. علاوه بر این، این مطالعه تاثیر افزایش سطح تماس را بر وزن سیستم نشان میدهد، که نشاندهنده کاهش وزن قابلتوجه در بلوکهای جامد با افزایش سطح تماس است. این تحقیق پتانسیل استفاده از شبیهسازیهای عددی را برای بهبود طراحی سیستمهای مدیریت حرارتی در سلولهای باتری نشان میدهد. | ||
کلیدواژهها [English] | ||
وسایل نقلیه الکتریکی, مدیریت حرارتی, باتری های لیتیوم یون, الگوی جریان, بلوک جامد | ||
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
مراجع | ||
[1] Sarvar-Ardeh, S., Rashidi, S., Rafee, R., Karimi, N., 2023. A review on the applications of micro-/mini-channels for battery thermal management. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 148, pp. 7959-7979. doi: https://doi.org/10.1007/s10973-023-12092-6. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 196 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 216 |