通过长方体散热管路的过程中与空气进行热交换

　　由牵引变流器冷却系统的工作原理可知，整个牵引变流器冷却系统的性能主要取决于热交换器散热的效果。冷却系统的热交换器部分共有37根长方体散热管道。X轴正方向为空气流入方向，Z轴负方向为冷却液流动方向。冷却液通过长方体散热管路的过程中与空气进行热交换，从而将热量散发出去。模型构建及边界条件施加鉴于热交换器结构的对称性，模型中同时仿真3根散热管，在管路外部套边界长方体以便于空气流场的仿真。由于模型中冷却液中间管的工作状态与实际情况为接近，故分析中间管的流场、温度场分布情况即可计算单管的散热功率。对热交换器的仿真涉及到冷却液和空气两种流体，通过计算雷诺数得出冷却液的流动状态在层流范围内而空气的流动状态为紊流，故仿真需要开启紊流模型。在仿真策略上，对模型先进行流场分析再运行温度场分析，以简化单步仿真的复杂程度。

　　在流场分析过程中，通过先运行迭代步的层流分析再激活紊流模型，并改善仿真参数的方法来增加紊流分析的稳定性。按照实际情况设置空气、冷却液和管壳的材料属性，在研究与设计流体边界设置速度或者压力边界条件，同时为求解温度场需施加入口温度边界条件。由冷却液流量和模型尺寸数据计算得出冷却液的实际流速为0.52m/s，为达到此速度通过流体力学计算得冷却液入口与出口压强差为2500Pa。故施加冷却液入口压强为2500Pa，冷却液和空气出口相对压强均设置为0Pa，将所有边界条件换算到国际单位制设置到模型中。