入口铝管内径对电池冷却器换热性能的影响

马国浩; 卢曦; 郭佳琳

doi:10.12465/issn.0253-4339.20241127002

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入口铝管内径对电池冷却器换热性能的影响

更新时间：2026-03-30

- 入口铝管内径对电池冷却器换热性能的影响
- Effect of the Inlet Aluminum Tube Inner Diameter on the Heat Transfer Performance of Battery Coolers
- 制冷学报 2026年47卷第2期页码：69-76
- 作者机构：
  
  1.上海理工大学机械工程学院上海 200093
  2. 上海谦和泰技术有限公司上海 200000
- 作者简介：
  
  卢曦，男，教授，上海理工大学机械工程学院，021-55275287，E-mail：luxi_usst@163.com。研究方向：汽车零部件设计制造一体化，汽车强度和可靠性设计与评价、旋锻近净成形制造工艺等。
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(51975379)
- DOI：10.12465/issn.0253-4339.20241127002
  中图分类号： TB657.5;TK124
- CSTR：XXXXX.XX.XXX.20241127002
- 收稿：2024-11-27，
  
  修回：2024-12-21，
  
  录用：2025-02-13，
  
  纸质出版：2026-04-16
- 稿件说明：
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马国浩,卢曦,郭佳琳.入口铝管内径对电池冷却器换热性能的影响[J].制冷学报,2026,47(02):69-76.

Ma Guohao,Lu Xi,Guo Jialin.Effect of the Inlet Aluminum Tube Inner Diameter on the Heat Transfer Performance of Battery Coolers[J].Journal of Refrigeration,2026,47(02):69-76.
马国浩,卢曦,郭佳琳.入口铝管内径对电池冷却器换热性能的影响[J].制冷学报,2026,47(02):69-76. DOI： 10.12465/issn.0253-4339.20241127002. CSTR： XXXXX.XX.XXX.20241127002.

Ma Guohao,Lu Xi,Guo Jialin.Effect of the Inlet Aluminum Tube Inner Diameter on the Heat Transfer Performance of Battery Coolers[J].Journal of Refrigeration,2026,47(02):69-76. DOI： 10.12465/issn.0253-4339.20241127002. CSTR： XXXXX.XX.XXX.20241127002.

摘要

基于两器（蒸发器、冷凝器）系统台架，对制冷剂侧入口铝管内径分别为5、8、12、15 mm的电池冷却器传热性能进行实验，研究了不同入口铝管内径对该电池冷却器压降和换热功率的影响。在2种不同的工况条件下，该电池冷却器入口铝管内径从5 mm增至8 mm的过程中，工况1（制冷剂侧：阀前压力2 MPa、阀前过冷度5 ℃、出口压力0.4 MPa，出口过热度5 ℃；冷却液侧：入口温度25 ℃、流量16 L/min）压降从231.5 kPa降至52 kPa，工况2（制冷剂侧：阀前压力1.9 MPa、阀前过冷度5 ℃、出口压力0.35 MPa，出口过热度5 ℃；冷却液侧：出口温度15 ℃、流量20 L/min）压降从262.5 kPa降至111.7 kPa，且质量流量和换热功率均增加；入口铝管内径从8 mm增至15 mm的过程中，工况1压降从52 kPa降至13.6 kPa，工况2压降从111.7 kPa降至30.8 kPa，与此同时电池冷却器的质量流量和换热功率均降低。在2种不同工况下换热功率均在8 mm管径下达到最大值，工况1为9 214.7 W，工况2为13 698.1 W。通过将不同入口铝管管径与换热功率拟合关系式可以匹配合适的入口管径以获得最大的换热功率。

Abstract

In this study， based on a two-unit （evaporator and condenser） system bench， the heat transfer performance of a battery cooler with refrigerant-side inlet aluminum tube inner diameters （IATIDs） of 5 mm， 8 mm， 12 mm， and 15 mm was investigated. The effects of the different IATIDs on the pressure drop and heat transfer power of the battery cooler were also investigated. When the IATLD of the battery cooler increased from 5 mm to 8 mm， the pressure drop in working condition 1 （refrigerant side： expansion valve inlet pressure of 2 MPa， valve inlet subcooling degree of 5 ℃， cooler outlet pressure of 0.4 MPa， and cooler outlet superheat degree of 5 ℃， coolant side： inlet temperature of 25 ℃ and flow rate of 16 L/min） reduced from 231.5 kPa to 52 kPa， and the pressure drop in working condition 2 （refrigerant side： valve inlet pressure of 1.9 MPa， valve inlet subcooling degree of 5 ℃， cooler outlet pressure of 0.35 MPa， and cooler outlet superheat degree of 5 ℃， coolant side： outlet temperature of 15 ℃ and flow rate of 20 L/min） reduced from 262.5 kPa to 111.7 kPa. The mass flow rate and heat transfer rate increased. When the IATID increased from 8 mm to 15 mm， the pressure drop in working condition 1 reduced from 52 kPa to 13.6 kPa， the pressure drop in working condition 2 reduced from 111.7 kPa to 30.8 kPa， and the mass flow rate and heat transfer rate decreased. The heat transfer rate attained a maximum value at an IATID of 8 mm under the two conditions， i.e. 9 214.7 W for condition 1 and 13 698.1 W for condition 2. By fitting the relationship between different IATIDs and heat transfer rate， we can match the appropriate IATID to obtain the maximum heat transfer rate.

关键词

Keywords

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