替代100W白炽灯的新型12W LED球泡灯的散热性能研究

基于冷喷涂技术,提出了一种替代传统100 W白炽灯的新型12 W LED球泡灯,其散热器由纯铝板裁剪和弯折而成。在分析铜基板内部结构基础上,借助ANSYS软件模拟不同覆铜层厚度和不同形状散热器的球泡灯温度场,获得了具有最低芯片结温的LED球泡灯。研究结果表明,铜基板厚度一定时,芯片结温随覆铜层厚度的增加而降低。选择纯铝质散热器和增加覆铜层厚度可使LED球泡灯的结温降低为71.25 ℃,低于芯片安全温度85 ℃,满足散热和照明习惯要求。     

CPU散热器数值模拟分析

运用CFD软件FLUENT对等截面直肋散热器侧送风强迫对流换热方式下,不同肋厚、肋高、肋间距的温度场进行模拟,获得了三种参数对散热器散热能力的影响规律和最佳参数;最终得到与计算结果吻合较好的模拟结果,验证了理论分析和数值方法的可靠性。     

垂直均匀射流下CPU散热器换热性能的数值分析

对垂直射流下CPU散热器的流场及温度场进行了数值模拟,得到了CPU散热器流场及温度场的分布规律,指出近底面肋片间存在回流区,明显影响传热。分析了CPU散热器在射流时不同情况下的散热性能,计算所得数据有助于CPU散热器的设计与改进。     

低温送风散流器结构优化与送风特性数值分析

针对低温送风空调系统散流器表面结露问题,提出一种在普通散流器导流叶片上开设环形条孔引射低温气流的新型散流器设计。采用数值模拟方法分析了环形条孔参数与送风风速对新型散流器送风特性的影响,评估了其应用于低温送风系统的防结露能力。结果表明:当环形条孔宽度≥12. 5 mm,由于条孔引射的低温气流作用,在散流器下方附近区域形成了"温度隔层",有效阻隔了房间工作区域的湿热空气与散流器表面接触,起到了明显防结露效果;而房间工作区域流场与温度场几乎不受环形条孔引射的低温气流影响,可满足室内热舒适性要求;在环形条孔宽度一定时,散流器送风速度对散流器下方"温度隔层"温度梯度几乎不产生影响。     

冷藏运输车内气体流场的数值模拟及分析

利用计算流体力学(ANSYS)软件,建立了冷藏运输模拟试验台的物理模型,对冷藏运输车内流场进行了数值模拟研究。主要研究内容包括:(1)不同送风速度对冷藏运输车内流场分布的影响;(2)不同时间内库内流场变化情况。冷藏运输模拟试验台采用前端送风,两侧回风口的送风方式。风机吹出的冷气能够在库体内形成大的回流,从而降低库体温度并且使库体内温度分布的均匀。不同送风速度影响车体内速度场的分布,而当送风速度较大时,库内的温度会在短期内均匀。但是过大的送风速度会风干冷藏车内的食品。     

梳状散热器结构和角度对大功率LED结温的影响

利用计算流体力学(CFD)软件Fluent模拟了梳状肋片散热器的大功率LED灯的温度场分布。从散热器肋片高度、肋片间距以及灯具的照射角度三方面分析了散热器的散热效果。通过对比分析不同散热器的速度流场与温度场分布,得知当肋片高度为10mm、间距为4.1mm时散热器散热效果最佳。灯具的照射角度也会影响到散热器的散热性能,当照射角为90°时散热器性能最佳。     

轿车车室内温度场和速度场的数值模拟北大核心

数值模拟了汽车车室内的温度场和速度场,忽略太阳辐射,采用RNG模型,近壁面用壁面函数法进行处理,分析了不同的送风速度,送风温度,出口压力对汽车室内温度场和速度场分布的影响,对车室内的温度场和速度场的均匀性做出评价并对其优化。结果表明在车室后排空间添加一个送风口,可以有效地改善车室内温度场和速度场分布的均匀性,温度场均匀性提高了36.5%,速度场均匀性提高了45.2%。     

流体机械外特性性能试验台内流研究

本文采用三维N-S方程和标准Κ-ε两方程模型对自行设计的30000m~3/h风量测试装置在两种送风方式(侧送/顶送)下多流量测量范围(喷嘴开数9/3/1)的内流特性进行了数值分析,结果表明设计能达到流量测量的精度要求;侧送风比顶送风方式有更好的测量精度;在同种送风方式下小流量范围测量精度更高;侧送风测量精度最高值在满量程的1/3到2/3之间.文中分析并指出了影响顶送风方式测量精度的原因在于转弯处分离流动对测量流道的堵塞.     

机匣处理改善轴流风扇驼峰特性的数值研究

针对轴流风扇性能曲线常出现的驼峰现象,采用数值的方法研究了机匣槽的布置方向与旋转轴间夹角的变化对性能的影响。结果表明:设计的几种开槽方案均能一定程度改善轴流风扇的性能,拓宽轴流风扇的稳定运行工况范围;机匣开槽可使得最高效率点向小流量方向偏移,而在偏大流量区域总压升和效率均有稍许下降;逆叶片轴向45°槽方案在全工况范围内的综合性能最优;前置周向槽可取得与整个布置周向槽相当的性能改善效果;合适的机匣处理可使得轴流风扇性能得到明显改善,其原因是高压流体会顺畅地从压力侧绕叶顶流向吸力面侧,将低能的流体旋涡及时地扫除吹向下游,从而有效地抑制叶片表面的流动分离和流道的堵塞效应,减少旋涡和二次流损失。     

轿车车室内温度场和速度场的数值模拟

数值模拟了汽车车室内的温度场和速度场,忽略太阳辐射,采用RNG模型,近壁面用壁面函数法进行处理,分析了不同的送风速度,送风温度,出口压力对汽车室内温度场和速度场分布的影响,对车室内的温度场和速度场的均匀性做出评价并对其优化。结果表明在车室后排空间添加一个送风口,可以有效地改善车室内温度场和速度场分布的均匀性,温度场均匀性提高了36.5%,速度场均匀性提高了45.2%。     

半导体冷藏箱热端风冷散热器CFD辅助设计和实验研究

在保证半导体冷藏箱热端散热的情况下,将热端水冷改为风冷以简化制冷系统。运用CFD软件进行辅助设计,并对换热过程进行场协同分析,得到肋间距为2mm,肋厚为0.6mm,顶部送风方式下散热器性能达到最优化。将设计的散热器用于试验,试验结果与模拟设计结果最大相差10.7%。试验结果证明了运用CFD辅助设计的风冷式半导体热端散热器的可靠性。研究结果有助于半导体热端风冷散热器的热设计和提高其散热性能。     

集中送风式陈列柜的CFD整体模拟

将集中送风式陈列柜的五大部件送风管道、送风结构、陈列柜风幕、回风结构和回风管道结合成为一个整体,采用双流体改进模型进行CFD模拟,分析了CFD模拟的陈列柜温度场分布特性,并与测试结果进行了对比分析。对比分析的结果表明,CFD模拟温度与实测温度十分吻合,说明所采用的CFD整体模拟是成功的。     

车用散热器百叶窗翅片结构仿真优化

随着现代发动机技术的进步,发动机功率和性能的提升,也对发动机散热器提出了更高的要求。在兼备良好的散热性能和稳定性的同时,更要求散热器结构紧凑,以实现轻型化。通过对车用发动机管带式散热器的局部翅片和整体散热器进行三维建模,分析百叶窗翅片角度、翅片波距、翅片波高对空气侧压降影响,并对影响散热器散热性能主要因素进行分析。然后采用了多孔介质代替翅片的方法,模拟整体散热器的散热性能,并对比实验结果验证仿真模型准确性。最后拟合仿真数据的总传热系数和空气侧压降系数,建立粒子群算法优化数学模型。在不改变散热器外形尺寸和空气侧压降符合设计标准的情况下,优化散热器的翅片结构。翅片结构优化后,空气侧压降基本不变,散热量提升了11.6%。     

辐射(火积)耗散与空间辐射器温度场均匀化的关系

(火积)理论是针对传热优化发展起来的,并获得了越来越多的应用。本文基于辐射(?)原理,对空间辐射器散热过程中的散热量分布、发射率分布和散热面积分布问题进行了分析。对于以上三类优化分布问题,理论分析和数值计算均表明,辐射器最小的辐射(?)耗散和辐射热阻均对应于散热表面均匀的温度场。因此,辐射(?)原理可用于空间辐射器的温度场均匀化设计。     

变角度百叶窗翅片的数值模拟和性能分析

为研究变角度百叶窗结构对平行流蒸发器换热性能的影响,文中建立了一种均匀角度百叶窗和两种变角度百叶窗的计算模型;采用fluent软件数值模拟了空气侧的传热和流动过程,得到了百叶窗翅片的速度场、温度场及压力场;将数值模拟结果与相关文献实验关联式结果进行对比,验证了数值模拟的可行性,分析了迎面风速对换热和压降特性的影响;并利用公式j/f1/3,比较了三种翅片的综合性能,发现变角度百叶窗翅片综合性能优于均匀角度百叶窗翅片。     

椭圆形和圆形翅片管流动与传热的数值研究

对椭圆管椭圆翅片间的流动与传热规律进行了三维数值研究,分析了不同翅片间距、迎面风速对表面换热系数和流动阻力的影响;与具有相同结构参数(相同的基管当量直径和翅片厚度、表面积)的圆管圆翅片进行比较表明,在相同条件下,两者的表面换热系数相差不大,但椭圆管椭圆翅片间流动阻力却有明显的减小.场协同分析表明,翅片迎风侧的换热要优于背风侧;通过适当增加迎风侧翅片面积,减小背风侧翅片面积,可以在强化换热的同时,减小流动阻力.     

Analysis of frost visualization over a fin and tube heat exchanger by natural convection

In this article, studies are made on frost formation and flow over a fin and tube heat exchanger due to natural convection for various conditions of relative humidity, air ambient temperature, and mean refrigerant temperature. The results include frost deposition, steps of frost formation, and its effect on heat transfer rate for different conditions. The results show that frost is formed only on the tip of the fins with higher thickness from top to bottom due to small distance between the fins. Frost causes to trap the air which increases the thermal resistance and reduces heat transfer in the system.     

用于高热流密度器件冷却的热管散热器实验研究

针对大型计算机服务器CPU的耗能量,探讨了一种新的热管排布方式的散热器,并对其散热性能进行了实验研究.研究结果表明,采用此种热管散热器,最高热流密度为74.3W/cm2,其冷却风速控制在4m/s即可满足芯片冷却要求.同时根据模拟计算得到的散热器底板温度分布,可有助于对热管排布方式的优化设计.     

波纹板式空冷器阻力与传热特性实验研究

在可改变风量和热水流量的实验条件下,对波纹板式空冷器的阻力与传热特性进行实验研究。得到了空气侧的阻力降关联式以及两侧的对流换热系数关联式,其适用于热水雷诺数在2000-8000之间、空气雷诺数在2000-10000之间。在相同工况下,比较了波纹板式、光管式和翅片管式空冷器的性能指标,结果表明:迎面风速在2.45-4.1 m/s之间,波纹板式空冷器传热系数达到100-160 W/m2/℃;约比光管式提高70%,但只有以管束外表面为基准的翅片管式传热系数的六分之一;板式空冷器单位体积换热量约是翅片管式空冷器的1.5倍,是光管式的15倍;板式空冷器单位功耗换热量约是光管式空冷器的5.5倍,而翅片管式空冷器与光管式空冷器则相差不大。     

流体低速绕流振动圆柱对流换热数值研究

运用Fluent的动态网格技术,对空气低速绕流振动圆柱的对流换热进行了研究,分析了流动和振动参数对换热的影响。数值计算表明,在本文计算范围内,壁面振动可使换热强化,最大可强化9倍,换热的强化随振幅和频率的增大而增大。场协同分析表明,圆柱振动强化换热的原因在于速度场和温度梯度场之间的协同程度得到了改善。