内燃机车散热器应用不锈钢板翅式结构的研究

随着科技的发展，机车应向着高效，节能的方向改进。为此，以东风４型内燃机车为研究对象，提出应用不锈钢板翅式结构的散热器。通过优化设计计算，证明散热器的单节数由原来５６节，可减少到４８节，冷却风扇的功率消耗可省６．９ｋＷ．３     

网格尺寸对IGBT水冷散热器仿真结果的影响

对比分析了0.5 mm,1 mm和2 mm网格尺寸下IGBT水冷散热器CFD(计算流体力学)仿真结果,发现网格尺寸0.5 mm方案要比其余2种方案能更为准确地捕捉流场信息,其计算结果的准确性最高。研究了将细致网格CFD模型的对流换热系数分布映射到粗糙网格有限元模型的方法。利用该方法可以得到与用细致网格的CFD模型基本一致的温度结果,并可将之推广应用到风冷、油冷等散热器的仿真分析中。     

IGBT模块与散热器接触界面气隙对散热的影响研究

IGBT模块与散热器接触界面使用导热硅脂来降低接触热阻,在轨道交通领域,由于运行环境的频繁振动和温度循环,使硅脂可能发生挥发、流失或干涸,从而在接触界面产生气隙,使传热条件恶化。文章通过数值仿真以及热性能试验2种方法,研究界面气隙对IGBT模块结温和壳温的影响。结果表明,在硅脂气隙产生的初期,气隙对IGBT结温的影响较小;随着气隙扩大,则会使结温明显升高,导致IGBT模块寿命降低,甚至使IGBT模块迅速损坏。     

面向轨道交通车辆水冷散热系统的多功能试验台开发

水冷散热器和板翅式换热器是水冷系统中的2个核心换热部件,其热性能测试属于常规的型式试验,通常水冷散热器和板翅式换热器是在2个独立的分属不同专业试验台进行性能测试。文章针对水冷散热器和板翅式换热器测试条件的异同特点,设计了可以兼容测试水冷散热器和板翅式换热器的多功能集成式测试平台,并且可以用于水冷系统的性能测试,有助于水冷系统参数的验证。经案例验证,其冷却液流量相对误差小于1%,温度相对误差小于2%,应用案例的温升和流阻测试结果相对误差小于5%。     

功率模块风冷散热器性能计算方法研究

针对研制的30 t大轴重货运机车辅助变流柜中,风冷大功率模块的功率器件IGBT在开关过程中产生大量的热量,采用合适的冷却系统将产生的热量有效散发出去,保证产品和系统可靠、稳定地工作。通过理论计算,采用Fluent软件对功率模块散热器全域温度场分析相结合的方式,对散热器性能加以验证和调整,使散热效果达到最佳,满足系统要求,同时大大缩短开发周期,并能有效降低研发成本。     

大功率模块用水冷散热器的数值模拟与试验研究

通过数值模拟与试验研究相结合的方法,对某电力机车牵引变流器大功率模块水冷散热器的性能进行了研究。结果表明,不同的IGBT元件模型对散热器的温升及热阻计算影响较大,发热模块模型计算出的散热器最大热阻值与试验值最为接近,相差约6%;散热器的热阻随冷却液流量的增加而减小,但与模块功率的变化无明显的关系;压降随冷却液流量的增加而增加。     

基于Fluent的6英寸晶闸管水冷散热器设计及优化

概述了6英寸晶闸管的水冷散热系统及模型,利用Fluent软件,采用有限元分析方法和标准k-ε湍流模型,通过求解三维N-S方程和三维温度场模型模拟了散热器的散热过程。仿真分析了散热器台面的温度分布、流场与流动阻力、功率和流量变化时对热阻和流阻的影响。提出了散热器的优化设计方案,进行了流动与传热模拟。通过与前期试验的对比分析可知,采用Fluent仿真软件能较真实地反映水冷散热器的散热过程及内部流体的复杂流动过程,可为散热器的设计及改进提供理论依据。     

基于均温技术的走行风冷热管散热器性能优化研究

针对传统地铁走行风冷直管热管散热器在地铁低速运行时存在过热风险较高的现状,提出了一种可有效解决这一问题的新型热管散热器。基于均温技术,应用数值仿真和试验测试的研究方法,采用"L型"热管和均温管在原有直管热管散热器基础上进行优化,并在某地铁线上进行现场试验验证。试验结果表明,采用了"L型热管+均温管"的散热器成功解决了传统地铁走行风冷直管热管散热器在地铁低速运行时过热问题,可适应各种工况,在确保安全稳定运行的同时,减重增效非常显著。     

基于高效扰流技术的IGBT双面冷却散热器性能优化研究

基于数值仿真和试验研究方法,对用于轨道交通变流器的液冷散热器的性能进行了研究和优化设计,并将结果与HXD1C机车、HXD2B机车当前使用的散热器对比。结果表明,通过使用高效扰流技术和4组并联的流道结构,提升了散热器换热能力并降低了流阻,使散热器台面温升比HXD2B和HXD1C机车使用的散热器分别降低37%和14.1%,流阻分别降低36.9%和22.3%;通过使用对称的双面冷却结构,使IGBT安装面的均温性得到提升,并使其占用空间比单面平铺安装减少26%。     

轨道车辆大功率IGBT散热器的热设计与试验研究

首先应用传热学理论对肋片散热器进行热阻计算,并采用Icepak软件进行仿真,最后为了验证理论计算和仿真的精度,进行了相关的散热器热阻试验.通过对散热器理论计算、仿真计算与试验结果进行对比研究证明,仿真计算能满足工程精度要求,理论计算经过修正后也能满足工程需要.     

大功率铝合金散热器化学镀溶液及工艺的研究

化学镀镍磷合金已广泛应用于钢、铜、铝、塑料、陶瓷等表面的防腐、耐磨、表面装饰等领域。为适应铁路提速对机车、车辆轻量化的要求，高速列车采用了大量的铝合金件。270 km／h高速列车就采用了多种铝合金零部件，其中绝大部分产品都要求进行表面处理，图1中的铝合金水冷散热器表面就要求采用化学镀镍磷合金。水冷散热器采用防锈铝LF21，钎焊构件，     

3D复合相变散热器在轨道交通中的热管理应用研究

针对轨道交通领域日趋恶劣的热管理条件,文章对一种散热效率更高效的3D复合相变散热器进行了研究。应用数值仿真和试验测试的研究方法,将3D复合相变散热器与相同体积的双面热管散热器和水冷散热器进行对比,结果表明:与双面热管散热器相比,3D复合相变散热器在相同风速和功率工况下,热阻降低7.8%～10.5%,压降降低57.5%～63.6%,均温效果提升约52%;对于相同风机的冷却系统,单个IGBT最大许用功率可增大670 W,增幅约26.8%;额定工况的热性能与水冷散热接近。     

高速动车主变流器热管式空气冷却器散热性能试验研究

介绍了高速动车主变流器冷却器工作原理,研究了其热管式空气冷却器的传热特性,掌握机车IGBT功率模块冷却器在正常运行过程中的散热量和基板温度的工作范围,为散热器的选型和设计提供了科学依据。     

流动状态与热源简化方式对IGBT水冷板仿真结果的影响

利用层流和湍流模型对比研究了直槽道形式水冷板内部的流动状态,结果表明各槽道的平均流速不一致,不能简单地将槽道内的流动状态定性为层流或湍流.与均布热源方式相比,对IGBT 元件精确建模方式得到的水冷板上IGBT元件安装面处的最高温度可高6～9℃.精确建模方式可以获得准确的温度分布和IGBT元件内部的芯片结温,计算结果有利...     

钢骨混凝土T形截面柱节点抗震性能研究

为研究钢骨混凝土T形截面柱节点的构造措施及抗震性能,对6个钢骨混凝土T形截面异形柱节点及2个混凝土T形截面异形柱节点进行试验,考虑单、双向荷载作用下节点低周反复荷载作用,测得了节点梁端荷载-位移曲线和骨架曲线以及各阶段的荷载和位移值,并分析了节点的延性、耗能、抗剪性能、功比指数及破坏形态。试验研究表明,该节点形式具有很好的延性和能量耗散能力,证明配有钢管和型钢的钢骨混凝土T形柱和钢筋混凝土梁连接方法是可靠的,节点能够有效传递弯矩和剪力。由于柱为钢骨混凝土柱,节点核心区的抗剪承载力有了较大的提高。双向荷载作用下试件的屈服荷载、极限荷载及破坏荷载相对单向情况下的均较小。     

核心分离混凝土组合柱抗震性能试验研究

研究目的:为了改善站台雨棚和城市轨道等单排柱结构在列柱平面外的抗倒塌能力,提出由内圆柱和外圆环柱组成的混凝土核心分离组合柱,根据内圆柱和外圆环柱之间的连接状况分为无连接键和带连接键两类柱,通过2个大尺度试件的低周反复加载试验和多参数有限元分析,对比研究两类新型柱的刚度退化、承载力、延性和耗能等性能,得到内、外柱直径比和...     

结构中的钢筋混凝土柱耐火性能理论研究

建立了一个理想的完全约束的钢筋混凝土柱模型,并采用这个模型对实际结构中轴心受压柱的耐火极限进行了预测和分析.研究结果表明,在截面尺寸、纵筋配筋率、保护层厚度及混凝土抗压强度等诸多因素中,保护层厚度是影响实际结构中轴心受压柱的耐火极限的最主要因素.而我国现行的设计防火规范是以截面尺寸为主要指标对钢筋混凝土柱的耐火极限进行规定,因此,建议我国的设计防火规范对钢筋混凝土柱的耐火极限进行规定时加入对保护层厚度的要求,同时建议加入防止柱表面爆裂的措施.     

内燃动车组散热器芯修理方法的研究

散热器芯是内燃动车柴油机冷却水回路中的重要部件。文章从分析散热器冷却性能降低，导致维修次数增多的原因入手，针对查明的散热片气孔堵塞、冷却管堵塞等问题，采取有效对策，如使用高效洗涤剂，并研究出合理的清洗方法，解决了上述问题。每年节省了470万日元的维修支出。还在尝试采用新型四方块波纹翅片的散热器芯，开展现场试验，并研究建立检修生产线，以实现维修的高效化。