变频空调的仿真计算法

本文以某款分体式变频空调室外机的主要电子散热元件及与之相关的散热器为研究对象，运用先进的 CFD 方法，并结合相关实验测试的方法，进行计算及详细的对比，验证仿真计算的准确性，并对散热器方案进行仿真优化设计。

初步 CFD 仿真计算校核

以某变频空调室外机为研究对象，建立计算的三维模型，通过 CFD 仿真软件进行三维定常数值模拟计算，在仿真计算时，将次要元件 - 轴流风扇简化为二维模型，设定其速度大小（或风机特性曲线）及出流方向，进口为环境边界条件。计算仅考虑该变频室外机的四个主要发热元件（IPM、二极管、IGBT、整流桥），其他热损耗小的电子元件忽略不计。

由于运用电子元件运行的工况复杂性，运用测试仪器难以得到电子元件的真实热功耗，所以仿真计算首先任务是需要预估各款电子元件的热功耗值。先研究四个主要电子散热元件中的两个元件之间的功耗变化对各自的温度及最高温度 Tmax（4 个元件的最大温度值）的影响，将电子元件的所有以下组合 IPM- 二极管、IPM-IGBT、IPM- 整流桥；二极管 -IGBT、二极管 - 整流桥；IGBT- 整流桥，按照如上的思路研究其功耗预估对 Tmax 的影响，并将其与实验测试的 Tmax 及其他的测点温度值进行比较，从所有的仿真数据里选择一组与实验的测点温度值比较接近的功耗预估值作为最终校核准确的温度值，其预估的功耗值即为各个元件的功耗值。