高压直流换流阀均压电极的结垢机理研究

目的 通过研究换流阀冷却系统均压电极结垢机理,分析结垢的过程、影响因素、形成规律,总结结垢的根本原因,再根据分析结论提出均压电极腐蚀结垢的综合整治措施,形成改进技术方案。方法 先通过文献分析国内外均压电极研究进展并进行总结,找出均压电极结垢的相关影响因素,通过试验验证,明确均压电极结垢的主要过程和影响结垢的主要因素,最后根据试验结果提出合理的抑制或减轻结垢的措施。结果 均压电极结垢的主要影响因素是铝制散热器的电化学腐蚀及流体冲刷腐蚀,腐蚀产物在均压电极部位汇聚、沉积,导致结垢。结垢过程为：散热器内表面发生的化学腐蚀以及流体喘振造成的磨损腐蚀二者协同,相互加强,致使铝元素转化为离子形态进入循环系统冷却介质中,并在均压电极电场作用下吸附至电极表面,从而在电极表面形成结垢。结论 均压电极结垢与水冷系统的电化学腐蚀和流体冲刷有关,采用深度除盐水质精处理的方式去除冷却水中的致垢离子,能有效减缓均压电极的结垢。     

扰流空心翅片式微流道液冷板流动换热特性研究

液冷板冷却技术是解决高功率芯片热管理问题最有前途的技术之一,带翅片结构的液冷板具有低流阻、低热阻的优势,因而受到广泛关注。目前翅片结构多以实心为主,空心交错翅片对液冷板散热能力和压降等冷却特性的影响尚未得到系统的研究。对此,设计了空心交错翅片液冷板,采用数值模拟的方法研究进口温度和流量对液冷板流动换热特性的影响。模拟结果表明,空心翅片式液冷板具有良好的散热性能,随着进口温度的升高,液冷板温度不均匀性逐渐降低,但降低趋势有所减缓,而流量的增大对降低平均热阻有显著的作用,当进口流量超过1.2 L/min时,液冷板的平均热阻可低于0.04℃/W;然而,流量的增大也提高了流动阻力,当流量增大至1.7 L/min时,流体出口区域形成涡旋,产生回流区,不利于液冷板的散热效果,且流动阻力增大。     

高压直流换流阀散热器腐蚀机理及防控技术研究

目的研究高压直流换流阀散热器的腐蚀机理及其防控技术。方法通过搭建散热器水冷系统运行平台,搭载化学镀镍和未镀镍两种不同的水冷散热器,研究水冷内流道的腐蚀情况及其影响。通过SEM及元素分析仪分析腐蚀情况及腐蚀产物的组成,并通过万能试验机对金属材质的力学性能进行研究,推导腐蚀机理。另外,对比镀镍和未镀镍水冷器换热效率的变化规律。结果成功搭建能评估水冷散热器腐蚀性能的试验平台,且在试验平台模拟下,镀镍的水冷散热器在水冷设备上运行3个月后表面光亮,无明显腐蚀物和腐蚀痕迹;而未镀镍的水冷散热器宏观微观上都有较明显的腐蚀产物,主要为含羟基铝石、硫酸铝以及氯化铝等物质,且化学镀镍阴极保护处理后,可使流体在对流换热时的导热热阻减小,让流体在流道里面的流动变成剧烈无序的湍流状态。结论采用化学镀镍的冷却系统的耐腐蚀性能更为优异,且同时可降低水冷散热器的热阻,从而强化换热效果,改善了水冷散热器的换热性能。