[发明专利]一种提高功率单元效能的水管变径计算方法

权利要求书

1.一种提高功率单元效能的水管变径计算方法，其特征在于，合理分配功率单元各支路水管管径，实现合理分配各支路冷却水流量；而流量又影响功率单元水冷系统的散热效能，具体包括以下步骤：

1)IGBT的结温：

Tj_IGBT＝P_IGBT×(Rth_IGBT+Rth_hs)+Tin (1)

式(1)中：P_IGBT是IGBT的损耗；Rth_IGBT是IGBT的热阻；Rth_hs是水冷板的热阻；Tin是水冷板进水温度；

2)放电电阻的结温：

Tj_Resistor＝P_Resistor×(Rth_hs+Rth_grease)+Tin (2)

式(2)中：P_Resistor是放电电阻的损耗；Rth_grease是放电电阻导热硅脂的热阻；

3)Rth_hs水冷板的热阻计算：

Rth_hs＝[Tmax-Tin-P/(v×C×ρ)]×(A/P) (3)

式(3)中：P是水冷板上发热元件的损耗；C是冷却水的比热容；v冷却水的流速；Tmax是水冷板表面允许的最高温度；ρ是冷却水的密度；A是被冷却区域的面积；

4)各支路中水管内冷却水流阻：

H＝2×L×f×ρ×Q²/(π×d³)+4×k×ρ×Q/(π×d²×2000) (4)

式(4)中：f是摩擦系数；L是水管长度；k是阻力系数；Q是冷却水流量；d是水管直径；

5)Q冷却水流量满足各支路水管流量总和等于总水管的流量。