锂离子电池套管加热工艺及加热故障研究

利用有限元分析软件ANSYS对某锂离子电池套管加热工艺及加热故障进行了数值模拟研究,并对胶管进行了加热收缩试验研究。结果表明,加热时胶管的温度都是由胶管中部向两端逐渐降低;随着加热温度的升高,胶管的温差逐渐增大;合理的加热温度范围为(130~210)℃;加热故障不仅会导致胶管受热收缩质量不合格,而且会导致锂离子电池因温度过高而被损坏,甚至发生燃烧和爆炸;模拟结果与试验结果一致,表明所建立的胶管加热有限元分析模型是合理可靠的。     

感应加热线圈参数对被试件温度场的影响分析

针对感应线圈参数对感应加热温度场的影响问题,以ANSYS软件为工具,采用磁热耦合分析的方法,对不同参数水平条件下的电磁感应加热过程进行了有限元计算。运用仿真结果对比分析的方法,研究了感应线圈形状、与加热面间的距离、线圈铜管宽度以及铜管间距对感应加热温度场的影响规律。并以平板被试件为对象,设计了平板感应加热测温试验,对仿真结果进行了试验验证。研究结果表明,感应加热温度场高温区域的形状与线圈形状相似;线圈与加热面之间距离越小,加热温度幅值越大,但对温度分布基本无影响;铜管越细或铜管间距越小,加热最高温度越高,且高温区域向平板边缘移动。     

线接触钢绞线感应加热线圈结构参数优化

根据感应加热线圈变压器串联等效电路模型,对感应加热线圈内径大小与感应加热效果的关系进行了理论分析,通过有限元建模计算不同内径下的感应加热效果的数据,采用多项式拟合法处理数据得到最佳拟合多项式,反映数据之间整体的变化规律。结果表明:心表温差、功率与内径大小之间呈现递减趋势,加热时间与内径大小之间呈现递增趋势。依据最佳拟合多项式建立内径优化模型,利用遗传算法求解优化模型,得到内径最优值为49.15 mm,该最优值为感应加热线圈优化设计提供理论依据。     

节能型管道加热器

管道加热器以电为能源，以高效耐用的电热件为加热元件，将电能转换为热能，再通过介质传输的方式将热量传递到油液加热管，可迅速将油液加热管中流动的石油加热到预定温度要求。节能效果明显，加热温度可调可控，使油井井口管道的加热温度始终保持在安全额定值的范围内工作。本产品节能环保、安全可靠、使用方便、易安装、易操作，适用于各种液体管道加热。     

基于电磁感应加热的硫化机热板温度场分析

针对硫化机热板加热问题,基于电磁感应加热对硫化机热板的温度场进行了分析.在分析中,采用六种不同方案对硫化机热板喷涂涂层,并对硫化机热板进行电磁感应加热.通过分析,得到硫化机热板目标面温度对保温电流的影响,基于温度不均匀因数对硫化机热板目标面温度的均匀性进行评估.分析表明,六种喷涂方案中仿线圈形状喷涂为最优方案.基于仿线圈形状喷涂方案,通过正交试验法分析加热频率、线圈与喷涂层距离、加热电流对硫化机热板目标面温差的影响,进而得到最优参数组合.     

圆柱形锂离子电池组强制风冷性能研究

随着新能源汽车的发展,动力电池成为纯电动汽车的核心技术之一。为使电池热管理系统对车用电池组温度的控制过程更加节能高效,采用合适的电池布置间距尤为重要。以26650圆柱形锂离子电池组为对象,通过Fluent仿真模拟了顺排与叉排两种布置形式下28mm、31mm、34mm、37mm、40mm五种电池间距对应的电池组强制风冷过程。分析了五种电池布置间距下电池综合换热性能、电池最高温升、电池温度一致性、所需风扇功率及电池组体积利用率随电池间距的变化规律。研究表明权衡考虑各项性能的最优电池间距对于顺排布置为35mm,对于叉排布置为36mm。     

对称件一模四腔四面抽芯注射模具设计

在一模多腔的多向抽芯注射模中,相邻型腔间的对向抽芯机构会需增加安装空间,使模具总体尺寸变大,成本增加。针对产品四方向的侧向凸凹特点,采用4个斜导柱外侧抽芯机构,设计了一模四腔的热流道注射模。通过对抽芯距进行分析,将抽芯距最小的方向放在了模具内侧,以减小滑块的安装空间;对相邻型腔的内侧对向滑块使用了共用楔紧块,使型腔间距缩小了41.5%,共用楔紧块两个方向受到相等的型腔压力,受力平稳;单个产品布置了25个推杆,推出平衡,设计了循环式的冷却水路,模具温度均匀。通过实践验证,该模具结构紧凑,抽芯机构运动可靠。     

直插式精量点播装置的数据优化

针对现有免耕播种机动土量大的难题,对一种免耕精量直插式播种机点播装置进行研究,通过做正交试验和运用MATLAB软件进行参数优化,确定了该机构的最优参数组合为:曲柄150 mm,滑块连接杆40mm,机架220 mm,曲柄偏置距离100 mm,点种鸭嘴到曲柄与导种插管铰接点长度300 mm,通过ADAMS软件仿真可以得出结论:免耕精量直插式播种机点播装置的播种深度为60 mm,纵向土壤扰动量为3%,播种角度91°,最后通过试验验证了结论的可靠性。     

平板加热虚拟试验

针对平板加热工程问题,在MSC.Patran环境中,应用热流计算公式,通过PCL的二次开发,实现了全参数设计的平板加热试验数值仿真,以此进行结构热强度虚拟试验。通过改变灯管与反射板的距离和灯管与试验件表面的距离,计算出平板试验件的表面热流。采用平板加热虚拟试验,可以对石英灯加热装置进行优化设计,为加热器的功率选取、加热器与试验件的距离设定提供理论参考。     

氮化镓MOCVD感应加热装置的优化设计

为了设计一款成本低、效率高的中频感应加热器样机,利用ANSYS软件对感应加热立式氮化镓MOCVD反应室建立2D模型。首先分别通过改变加热线圈与石墨基座下表面距离及线圈之间的间距,研究分析其改变对石墨盘表面温度均匀性分布的影响,热-电耦合分析结果表明减小线圈和石墨之间的垂直距离及线圈之间的距离可以提高加热效率,并根据仿真结果对感应加热器的结构进行优化设计,确定加热效果较好的加热器结构。结合仿真与分析结果,制作出一台感应加热器样机。实验验证可知,石墨盘表面温度浮动在0.2%,温度分布均匀性较好,符合工艺的要求,满足生产条件。