封闭空间系统的散热强化仿真研究

结合对流、辐射和传导理论对一个典型的封闭空间系统的热-流场进行了数值仿真研究,提出了三种具体的促散热方案并开展了仿真分析。结果表明:在系统内部,采用强制对流替代自然对流可大幅促进散热;在系统外表面加工微槽,增大与环境的传热面积,可小幅降低中心平台的温度;在封闭空间内填充入氦气有助于系统散热,通过改变空气和氦气的组成比例,可使中心平台处于特定温度。     

动力电池散热数值模拟分析

通过建立电池温升模型模拟分析了无肋片自然对流电池温升、加肋片自然对流电池温升及加肋片强迫对流电池温升等三种工况下的电池温升特性,并对其中心温度与电池中心平面平均温度的温升特性进行了分析比较.由模拟结果分析可知,随着放电倍率的增大,电池的温升及温差均明显上升,增加肋片散热可以有效降低温升变化,但温差较大.采用强风可以减小...     

管束式相变蓄热器的蓄放热性能分析北大核心CSCD

建立多排管束式相变储热单元模型,数值模拟了方腔中不同管子数量、不同排列方式以及不同管壁温度对相变储热单元蓄放热性能的影响。结果表明,在保持填充PCM数量不变及其他相同约束条件下,随着管子数量增加即排列方式改变时,可以增强自然对流作用,增大圆管与周围流体传热面积,而且其对应的液相曲线初期几乎呈线性变化,随着管子数量的增加,曲线斜率逐渐增大。表明排列方式的改变可以加快PCM熔化和凝固过程,大大提高其蓄放热性能。此外管壁温度对蓄放热性能也存在重要影响,但随着管壁温度的升高,影响逐渐减弱。     

平流层电子设备温度数值模拟

分析了平流层电子设备内外部热环境,考虑平流层大气对流、设备内部自然对流、太阳直射辐射、大气辐射、地面反射太阳辐射、地球红外辐射以及设备自身辐射等因素的基础上,建立了计算电子设备温度分布特征的对流、辐射耦合模型,模拟了其在不同功率、不同对流换热、不同环境条件下的温度分布。结果表明:对于平流层电子设备散热,对流换热和辐射换热都会影响电子设备的温度分布,尽管由于平流层大气压力低、对流换热弱,但对流换热量占到散热总量的60%以上,是散热的主要方式。因此,在平流层电子设备热设计时,可以优先考虑采取开孔等强化对流散热方法来控制设备的温度。最后,开展了平流层模拟环境的实验验证,典型工况实验值与计算值吻合较好,验证了计算模型的正确性。对平流层电子设备热设计有重要的指导意义。     

准东煤沾污结渣特性试验研究

在200 k W试验台上进行了准东煤的沾污、结渣特性试验,分别比较了管壁金属材质、管壁温度、烟温对沾污和结渣的影响。试验结果表明,管壁金属材质对沾污、结渣的影响不明显;在管壁温度较低时,烟温对管壁表面沾污、结渣的影响更明显,烟温越低沾污和结渣情况减弱;当管壁温度较高时,烟温对管壁表面沾污、结渣的影响弱化,此时壁温越高,管壁沾污、结渣越严重。试验结果可为准东煤在电站锅炉的应用以及锅炉设计提供参考。     

硅灰在对流管束表面沉积特性的试验研究

硅冶炼炉余热烟气中的硅灰在换热器表面沉积影响换热效率,研究了硅灰的基本粘结特性,及其在对流管束表面的沉积特性和清除方式。试验结果表明：硅灰的粘结性不强,主要在管壁迎风侧形成单侧楔形干松灰,虽然温度影响灰样的粒径分布,但管壁温度对硅灰的沉积和清除特性影响不大;越往烟气下游的受热面积灰越严重;存在临界烟气流速12m／s,当烟气流速超过该值,增大流速不再有利于减轻积灰;钢珠清灰可高效地清除管壁积灰,而机械振打效果不佳。     

A numerical investigation into the charge behaviour of a spherical phase change material particle for high temperature thermal energy storage in packed beds

基于高温相变材料,对填充床储热系统中储热单元球体的储热性能进行了模拟研究.研究了不同传热流体温度和球体直径对球体储热性能的影响规律,对导热为主的相变储热过程与导热和自然对流共同作用的相变储热过程进行了比较分析,同时还探讨了高温辐射换热的影响.结果表明,相变时间随球体直径的增大而增大,随传热流体温度的增大而减小.当考虑相变区域自然对流时,总的相变时间显著减少,和单纯导热相比,完全相变时间缩短了近16%.在导热和自然对流的基础上加上辐射传热后可以看出,辐射换热强化了球体内的传热过程,加快了相变材料的熔化速度,强化了自然对流的作用.     

圆柱形锂离子电池热管理实验研究

保持合适的运行温度是锂离子电池高效、安全、长寿命的保证,因而对其进行有效的热管理是非常有必要的。本文针对圆柱形锂离子电池,设计了嵌套电池表面的方形金属外壳,以强化电池散热和单体电池间传热。对比自然对流条件下电池单体加壳和无壳时不同放电倍率的温升情况、多个电池并联的温升情况,以及不同通风功率下多个电池并联时嵌套不同外壳的温升情况,发现加壳可以有效促进电池（组）散热。另外,设计了电池组内不同单体电池出现放电不均衡情况,以检验嵌套外壳对减小电池组内单体电池间温差的效果,结果表明,自然对流条件下,加壳后单体电池间最大温差可以降低10℃以上。     

动力电池微细通道散热数值分析研究

动力电池对温度敏感度高,高温散热实现难度较大,尤其是极端环境温度和高倍率放电下。设计了一个微细通道电池液冷散热系统,针对系统进行不同放置方式、环境温度、冷却液入口温度、入口流速的影响研究。发现竖直方式电池组可获得较好的温度分布;环境温度变化对电池组温度变化影响较小;电池组温度与冷却液入口温度基本呈线性变化,冷却液入口流速增加可显著降低电池组最高温度,提高温度均匀性。最后对流道进行尺寸优化,增大高度是较好的优化方案。     

临界热绝缘直径的新计算式

按我国1997年新颁布的国家及行业标准,保温结构外表面放热系数不是定值。在此条件下,推导了两个临界热绝缘直径的新计算式,可分别用于自然对流及强制对流散热。