V型微通道热沉的 流体流动与传热问题研究

V型微通道热沉具有体积小、流速小、散热效率高等优点,是将多个DL线阵组装为面阵并实现高性能冷却封装的良好解决方案.本文采用计算流体力学软件Fluent建立了V型微通道的数值模型,研究了其中的流体流动与传热问题.仿真结果表明,设计的V型微通道可满足激光二极管线阵的散热要求.仿真分析结果与V型微通道热沉样品的模拟热源加载实验测试数据对比,吻合较好,证明了数值仿真的有效性.     

电动汽车锂离子电池组散热优化设计

针对电动汽车锂离子电池组散热不均匀会影响电池组使用性能、可靠性和安全性的问题,对电池组散热方案进行优化设计.描述锂离子电池的产热模型,建立锂离子电池组三维模型,介绍计算流体力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）计算涉及到的固体热传导和流体热传导控制方程;通过进风口角度的选择、进风口流速的选择、鼓风冷却和抽风冷却的对比以及锂离子电池局部倒角的选择确定几种散热方案,使用FLUENT进行数值仿真并得出各方案的总体流场特性、局部流速和温度分布情况.通过对各散热方案的对比和评估,发现当进风角度达到3°时,温度最高点和均匀性有明显改善;在一定的速度范围内,提高进风口流速可以很好地改善系统的散热效果,但是当进风口流速超过某一范围（30 m/s）时,散热效果递增不明显;对于相同的散热结构,鼓风冷却效果明显优于抽风冷却效果;通过电池组局部倒角等局部微小结构可以实现温度场优化.     

汽车前舱热气流对制动盘散热性能的影响

针对制动盘对流传热计算多基于单个制动盘或基于整车外壳模型下的制动盘,未考虑汽车前舱内高温气流对制动盘散热性能影响的问题,基于含有前舱部件的某SUV整车模型,对其通风制动盘散热性能进行数值计算并分析,得到在不同前舱产热工况以及不同车速下通风制动盘的外流场、外温度场、表面对流传热系数和散热功率.在前舱热源相同时,车速变高会提高制动盘对流传热性能,而在车速固定时前舱热源越大则制动盘的散热性能越差.     

三维堆焊快速成形温度场的数值模拟

利用有限元法对三维堆焊快速成形过程中的温度场进行模拟.对自然散热和冷却条件下的温度场进行了分析,结果表明自然散热时高温区域的面积明显大于冷却条件下的面积,成形时采取冷却措施可以有效地减小高温区域的面积,从而可以避免成形件的氧化,保证成形质量.     

交流接触器温度场仿真及试验验证

将ANSYS有限元热分析应用到交流接触器热特性分析中,模仿其实际工作环境,构建交流接触器三维稳态热分析模型,确定热源、导热系数和表面散热系数,对接触器的稳态温度场进行分析;进一步改变施加的边界条件,研究不同散热方式下接触器的温度分布。最后对CJX2-0910型交流接触器进行温升试验,将温度场的仿真结果与试验结果比较,误差较小,表明所建立热分析模型的可行性。研究结果对接触器材料的选择、结构的设计及其性能的优化有重要意义。     

自动控制在薄板钛合金激光焊接中的应用

采用YAG激光作为焊接热源,针对具有自动控制的激光焊接系统,研究了1.3mm厚的TC4钛合金薄板的双面激光焊接.分析了试样的焊前清洗、保护气体的选择及激光工艺参数(激光功率密度、焊接速度、脉冲宽度、频率等)的匹配对焊缝形成及表观形貌的影响.试验结果表明,施焊前对试样进行合适的清洗十分必要,未经清洗的试样很难实现焊接成功.在保护气体的选择方面,使用氩气的焊接效果明显优于使用氮气;激光功率密度、焊接速度、脉冲宽度和脉冲频率4个参数的合理组合,是实现钛合金薄板焊接的关键因素.     

大功率CCD焦面组件流体回路温控设计

为了实现大功率焦面组件的热控制,分析了焦面组件热设计的特点,采用单相流体回路控温系统进行散热.以某大功率拼接CCD为例,给出了具体热设计方案,并通过简化的散热分析模型,计算得出了焦面组件最高温度在26.5℃.应用NX高级仿真模块对回路控温系统进行瞬态仿真分析,结果表明:CCD组件在200 s时刻温度达到27℃左右,并维持稳定.所获得的仿真分析结果与理论计算结果吻合较好,最终结果能够满足热控指标要求.     

基于热平衡和结构强度的发动机 分析平台开发及其应用

建立发动机缸体和缸盖的动力学、燃烧和流体有限元模型,进行发动机热平衡、冷却散热和结构强度研究。创建发动机正向设计和分析方法,革新产品开发流程,自主开发热平衡计算平台。建立发动机缸内和水套传热、流体、温度场、强度的计算模型库,设计水套优化方法和流场评价标准,正向计算发动机热平衡和水套散热。通过2个应用案例,证明该平台在发动机热平衡计算和结构分析与评估中的作用。该平台可为发动机热平衡、冷却散热和结构强度的正向设计提供基础。     

HPS整流管芯片散热效率计算仿真研究

针对传统散热效率计算方法存在计算时间过长、计算效率过低以及计算误差偏高等问题,提出了一种新的散热效率计算方法———基于傅里叶导热方程的散热效率计算方法。通过对高功率半导体整流管芯片进行分析,引用傅里叶导热方程计算出整流管芯片的传热热阻,根据传热热阻随着温度的变化,获取高功率半导体整流管芯片散热系数。根据高功率半导体整流管芯片散热系数,构建高功率半导体整流管芯片散热模型,利用建立的模型分析转速、冷气流入口的压力和速度以及冷却孔的分布等对转子温度场的以及散热效率的影响,优化散热路径,完成高功率半导体整流管芯片散热计算。实验结果表明,所提方法有效减少了计算时间,提高了计算效率,与此同时,降低了计算误差,使计算结果更为准确。     

整流器件热分析及其风冷散热器的仿真研究

研究整流器优化散热结构设计问题,对电力变换装置小型化和高功率密度要求越来越严格,功率器件散热技术研究和分析变得尤为重要,针对散热器结构散热性差,影响工作的稳定性.为了能够直观和准确地获得散热器温度场的分布特性,根据传热理论建立了整流器件散热的物理模型,采用了热分析方法(有限元法),应用ANSYS软件对风冷散热器温度场进行了数值计算.计算中考虑了整流器件在风冷散热器上的整体布局,着重对两种肋片形状的风冷散热器进行了仿真,结果对比两种风冷散热器的传热效果.给出了风冷散热器优化设计后的实际结构,为散热优化提供了参考.