En un vehicle elèctric de Fórmula Student, la gestió correcta de les temperatures de les cel·les del pack de bateries és fonamental tant per a la seva seguretat com per al seu rendiment.
Mitjançant un estudi numèric i amb l'ús de simulacions CFD, aquest projecte pretén dissenyar un sistema de refrigeració per aire que garanteixi que les cel·les de el nou monoplaça d'e-Tech Racing mai superaran la seva temperatura crítica. A més, espera establir una metodologia de disseny ben estructurada que pugui ser utilitzada en el futur per realitzar dissenys de sistemes de refrigeració per a cotxes de Fórmula Student.
El primer estudi analític realitzat consistirà en una avaluació de les pèrdues de calor de les cel·les del pack de bateries i dels seus requisits específics.
A continuació, es durà a terme un procés iteratiu per provar múltiples conductes d'aire i trobar el disseny i la posició òptims. Es realitzarà una anàlisi per determinar si el conducte d'aire resultant pot proporcionar suficient capacitat de refrigeració per satisfer els requisits del pack de bateries.
Finalment, el projecte pretén avaluar com diferents combinacions de ventiladors poden afectar el cabal màssic que circula pels conductes d'aire, millorant la resposta tèrmica de les cel·les. Per provar tots els dissenys s'utilitzarà una combinació d'eines analítiques i simulacions de mecànica de fluids computacional.
En un vehículo eléctrico de Fórmula Student, la gestión correcta de las temperaturas de las celdas del pack de baterías es fundamental tanto para su seguridad como para su rendimiento.
Mediante un estudio numérico y con el uso de simulaciones CFD, este proyecto pretende diseñar un sistema de refrigeración por aire que garantice que las celdas del nuevo monoplaza de e-Tech Racing nunca superarán su temperatura crítica. Además, espera establecer una metodología de diseño bien estructurada que pueda ser utilizada en el futuro para realizar diseños de sistemas de refrigeración para coches de Fórmula Student.
El primer estudio analítico realizado consistirá en una evaluación de las pérdidas de calor de las celdas del pack de baterías y de sus requisitos específicos.
A continuación, se llevará a cabo un proceso iterativo para probar múltiples conductos de aire y encontrar el diseño y la posición óptimos. Se realizará un análisis para determinar si el conducto de aire resultante puede proporcionar suficiente capacidad de refrigeración para satisfacer los requisitos del pack de baterías.
Por último, el proyecto pretende evaluar cómo diferentes combinaciones de ventiladores pueden afectar al caudal másico que circula por los conductos de aire, mejorando la respuesta térmica de las celdas. Para probar todos los diseños se utilizará una combinación de herramientas analíticas y simulaciones de mecánica de fluidos computacional.
In an electric Formula Student vehicle, the management of the battery pack's cell temperatures is critical to both their safety and their performance.
Through a numerical study and with the use of CFD simulations, this project aims to design an air-cooling system that ensures the cells of e-Tech Racing´s new vehicle will never exceed their critical temperature. In addition, it hopes to establish a well-structured design methodology which can be used in the future to perform Formula Student cooling system designs.
The first analytical study performed will consist of an assessment of the battery pack cells’ heat losses and cooling requirements.
Next, an iterative process will be carried out to test multiple air ducts and find the optimal design and positioning. An analysis will be performed to determine if the resulting air duct can provide enough cooling capacity to meet the battery pack’s requirements.
Finally, the project aims to evaluate how different fan combinations can affect the mass flow rate flowing through the air ducts and, ultimately, improve a cell's thermal response. A combination of analytical tools and computational fluid dynamics simulations will be used in order to test all of the designs.
gmail.com
