低温环路热管综述

环路热管是以多孔毛细芯抽吸力为动力的相变传热设备,可根据实际应用改变结构形式,能在远距离传热的同时保持良好的均温性,并且可在微重力环境下运行。环路热管工作温区较广,按照其工作温区一般可分为高温环路热管(350 K以上)、常温环路热管(200～350 K)和低温环路热管(200 K以下)。为了满足深空探测的需要,低温环路热管广泛应用于航天设备温控系统中并表现出优异的性能。按照孔隙特征和结构形式将用于环路热管的毛细芯分为四种,简要阐述每种毛细芯制备和特点;综合分析了近年来低温环路热管技术主要理论和实验研究成果,将目前低温环路热管常见的工作温区分成五个部分,分析影响低温环路热管传热性能的因素,包括工质充装量、反重力高度、次蒸发器功率等。最后,提出优化措施以满足未来深空以及地面应用的需求。     

平板蒸发器环路热管启动及充灌率特性研究

结合环路热管系统的优点与太阳能的广泛利用前景,设计并搭建了以太阳能利用为背景的新型毛细芯平板蒸发器环路热管系统,采用泡沫镍为毛细芯、乙醇为工质,实验研究了系统的启动运行特性,以及不同的工质充灌率对环路热管系统性能的影响。结果显示,在实验条件下,环路热管热源功率在300~1 600 W时具有良好的启动运行特性,55%的充灌率为最佳充灌率,具有更短的启动时间,相对更低的蒸发器温度与热阻。     

冷冻水二次环路系统的设计思路

通过分析冷冻水二次环路系统的工作特点，结合具体工程项目设计实践，阐述了公共管的设计要点。     

长距离环路热管传热性能实验研究

基于航空航天等领域对环路热管长距离传热的需求,设计制造了一套传热距离8.1m的圆柱型蒸发器环路热管,试验了不同加热功率、不同冷凝温度下该环路热管的启动和变工况运行性能,并对其热阻及最大传热能力进行了分析。研究结果表明：当其他条件一致、初始气液分布相同和不同时,加热功率由100W增大至160W后,本研究中的环路热管启动时间和启动温升均发生一定程度的下降;加热功率100W时,冷凝温度由10℃降低至-10℃使得环路热管启动时间增加,加热功率160W时,冷凝温度由10℃降至-10℃对环路热管的启动时间影响不大。在冷凝温度0℃下,该环路热管在100~500W范围内均能稳定运行,且200W时环路热管传热效率最高,传热温差最小,稳定运行温度最低;另外,由于系统传输距离较长,每个工况达到稳定所需要的时间也较长,分布于1000至3500S内。随着加热功率的增大,环路热管热阻先减小后逐渐增大,该环路热管传热热阻最大不超过0.09℃/W,最小为0.024℃/W;随着传热距离的增大,管路的热损失增加,总压降和热阻也变大。当传热距离基本相同时,蒸发器容积的大小、冷凝器的冷凝能力及气液管线的布置形状均在一定程度上影响环路热管的最大传热能力。     

氨工质平板式环路热管的传热性能研究

为了解决平板式蒸发器环路热管面对高集成电子元器件在较长传热距离下的散热能力不足等问题,本文采用更大面积的毛细芯和蒸发器,研制了一个传热距离达到1.6m的氨-不锈钢环路热管系统并进行了大量实验.实验过程中,加热壁面温度控制在70℃以下.实验结果表明,在热沉温度为-10℃的情况下,该环路热管可以在2.5W到180 W的热负荷范围内稳定运行,相应的热流密度是0.15 W/cm2和10.8W/cm2.蒸发器热阻的最小值为0.096℃/W,系统热阻的最小值为0.252℃/W.系统存在变热导率和定热导率两种工作特性,实验过程中没有观察到明显的温度过冲和温度波动现象.在启动测试和变热负荷测试中,系统均能够快速响应,展现出优良的可靠性.研究表明,与一般的平板式蒸发器环路热管相比,该系统更好地兼顾了传热距离和传热能力,拓展了平板式蒸发器的应用场景.     

"天驰"号动力综合检测车制动性能试验及分析

介绍了我国自主研发的"天驰"号内燃动车组制动系统的性能试验情况并对其结果进行了分析,可供我国进一步开发高速动车组和特种试验车组参考.     

动车组转向架落成质量控制分析

指出动车组转向架是保证列车以200km／h及以上速度安全平稳运行的关键部件,直接关系到高速列车的行车安全和运行平稳性。针对CRH2A型动车组三级修时转向架落成组装的质量控制进行了分析研究,并提出了有针对性的解决措施。     

高速动车组用散热器结构及关键工艺对比

对高速动车组散热器结构进行了全面的对比和分析,提出国内高速动车组散热器的改进措施建议。     

平板型双毛细芯蒸发器LHP的实验研究

实验设计了平板型双毛细芯蒸发器环路热管系统,并针对所设计的系统搭建了实验平台,对其进行启动和变工况特性研究,考虑不同因素如充灌率、重力倾角特对系统性能的影响。实验结果显示:平板型LHP的双毛细芯蒸发器可以提高系统的热传输能力,减小侧壁导热对补偿腔的影响,降低系统的运行温度,改善和提高系统的运行性能。     

NZJ1型准高速内燃动车组

介绍了NZJ1型准高速内燃动车组的研制过程、动车组概况、动车总体布置、主要技术参数、主要部件选型、动车特点、动车组主要性能,并指出NZJ1型准高速内燃动车组是我国既有铁路中短途客运提速的理想交通工具。     

NZJ1型准高速内燃动车组

介绍了NZJ1型准高速内燃动车组的研制过程、动车组概况、动车总体布置、主要技术参数、主要部件选型、动车特点、动车组主要性能,并指出NZJ1型准高速内燃动车组是我国既有铁路中短途客运提速的理想交通工具。     

高速动车组空调系统控制及诊断技术

简要介绍了高速动车组车载电源,阐述了其空调系统的网络拓扑、自动和手动模式控制、压力波保护功能及诊断功能。     

高速动车组牵引变压器冷却装置研制

全面介绍了CRH380D高速动车组牵引变压器冷却装置的结构、性能、试验等情况,提出高速动车组冷却装置研发中应关注的关键技术.     

复合热沉环路热管的热点散热性能模拟研究

针对芯片功耗与集成度提高而导致的局部热点问题,设计了一种用于芯片散热的复合热沉环路热管系统。建立了环路热管蒸发段模型,通过数值模拟的方法,证明了复合热沉环路热管系统能够降低热点温度,提高散热表面的温度均匀程度,且散热效果与热点的分布位置有关。当热点的热流密度为160W/cm2,热沉横向、纵向导热率分别为1500W/(m?K)、24W/(m?K)时,热点温度为88.88°C,相比于无热沉时降低了5.96°C。研究了不同热沉导热率下的热沉厚度对热点温度的影响,结果表明：若导热率各项同性,热点温度随热沉厚度的增加而降低,之后趋向不变;若为各项异性,存在最优的热沉厚度,使热点温度最低。     

一种纵向供液式环路热管传热性能研究

为解决高热流电子元器件的小空间散热问题,本文研制了一种纵向供液式甲醇-铜环路热管系统,并搭建实验测试平台。对该系统在水平状态与重力辅助状态下进行了启动与变负荷性能测试。实验结果表明:加热壁面温度不超过100℃,水平状态下系统能在热负荷20～60 W成功启动运行,最大热流密度8.3 W/cm~2,最小热阻0.139℃/W。重力辅助状态下系统能在热负荷10～150 W成功启动运行,最大热流密度20.8 W/cm~2,最小热阻0.123℃/W。研究表明纵向供液结构可以极大减小环路热管系统厚度,但也带来了供液能力不足和漏热加剧的问题,对蒸发器结构进行优化设计可以提升纵向供液LHP系统性能。     

不同加热方式下环路热管蒸发器可视化研究

针对环路热管内部工质相变及流动换热问题,设计了环路热管蒸发器中心通道可视化实验平台,研究了不同加热方式对热管内工质状态和传热特性的影响。结果表明：加热方式直接影响热管10W启动过程,双面加热启动速度最快。相同热载荷时,不同加热方式下环路热管热阻及蒸发器中心通道内液面高度和成核情况存在差异。10W - 40W热载荷时,随着热载荷的增大,三种加热方式的传热热阻均在减小。40W-50W热载荷时,顶部加热方式下的热管性能出现恶化,底部加热传热性能出现停滞,仅双面加热性能稳定并有提高趋势。随着热负荷的增加,蒸发器中心通道内气液界面升高、气泡的产生变得更加剧烈,蒸发器通过吸液芯向储液器的漏热量增加,进而影响环路热管的性能。     

高速动车组客室端部噪声传递路径分析

近些年来，随着铁路客车运行速度的提高，铁路客车的噪声问题愈发凸显，如何有的放矢地控制噪声就显得尤为重要。采用BK噪声测试分析系统，初步分析出高速动车组客室端部主要噪声传递路径，为改善高速动车组客室端部声学环境，降低车内噪声水平提供依据。     

纯环路型和混合型行波热声发动机的对比实验

研制了以陶瓷为板叠的行波热声发动机实验装置,进行了纯环路型与混合型行波热声发动机热力性能的对比实验研究,分析了系统的起振和消振过程及机理,研究了加热端温度、冷却端温度和回热器对系统性能的影响。结果表明,混合型行波热声发动机比纯环路型行波热声发动机具有更低的起振温度;且随着冷却端温度的升高,系统的起振温度也随着升高;回热器孔径对系统的性能有较大的影响,本实验中回热器孔径为0.8mm时系统起振温度最低;实验过程中还发现了"二次起振"现象。     

基于LS-FID策略与差分进化算法相结合的含DG的配电网重构

为提高电力系统运行的经济性和可靠性,并考虑分布式电源的接入,建立了以系统网损和电压偏差最小为目标函数的配电网重构模型。考虑到传统算法效率低、不可行解量大的缺陷,提出环路搜索—快速孤岛检测(LS-FID)策略,并将该策略与差分进化算法结合求解网络重构方案。简化网络拓扑,减少了部分不可行解的产生;然后利用环路搜索方法分解搜索空间,针对迭代中出现的不可行解,利用快速孤岛检测方法进行检测以减少计算次数。最后对IEEE33、IEEE69和119节点系统进行仿真分析,并与多种智能算法进行比较,仿真结果表明所提方法在提高搜索速度、减少搜索空间和提高寻优成功率等方面有较大优势,验证了该方法的有效性和优越性。     

高速动车组接地技术分析和研究

介绍了高速动车组整车接地的必要性及其接地方式,重点对中国现有动车组的工作接地与保护接地的集中接地、分散接地方式进行了对比,同时对CRH3型动车组接地参数进行了统计和计算分析,为动车组接地的工程设计提供了依据及解决方案。