随着运行速度的增加流向散热片的走行风速将提高

　　结合IGBT模块各层材料的厚度和整个模型的复杂程度，同时为了较准确地捕捉散热片之间的流场信息，将网格的基本尺寸设为2mm，流体和固体区域划分成高质量的六面体单元和极少量的五面体单元，网格数量定在1900万左右。地铁车辆行驶时，具有一定的速度，周围的空气则处于静止状态。采用动网格方法可以真实地反映这一情况，然而动网格的计算复杂，消耗的计算机资源非常大，因此可将地铁车辆视为静止，空气具有相对流速。由于瞬态计算需要设置较小的时间步长，消耗的计算机资源非常大，本文将只针对地铁车辆在几个速度等级下持续运行的工况进行稳态计算。计算时，环境温度设为25℃，采用标准k-湍流模型，且不考虑辐射的影响。计算结果及分析，流场分析该地铁车辆的高速度为80km/h，平均运行速度可达66km/h.随着运行速度的增加，流向散热片的走行风速将提高。

　　为分析恶劣工况下的散热性能，本文主要对20km/h速度下的仿真结果进行分析。20km/h（即5.56m/s）速度下的x、y和z轴截面流速分布。空气被外罩和散热片所阻挡，流进与流出外罩方孔的速度不一致，局部区域的流速可达16.1m/s。热管散热器无外罩时截面的流速分布。温度场分析由于地铁车辆可以双向行驶，为了在同一个CFD模型中进行多种工况分析，假设正向行驶时逆变相的元件为V1V6，反向行驶时逆变相的元件为V3V8。20km/h速度时正向和反向行驶的热管散热器温度分布。正向行驶时，V5和V6元件的芯片温度高，为69.6℃；反向行驶时，V7和V8元件的芯片温度高，为79.7℃，高出正向行驶工况下高芯片温度约10℃。