基于最小熵产法的大功率LED散热器的结构优化

为了提高自然对流条件下大功率LED灯的平直肋片散热器的散热性能,对该类散热器开展了结构优化分析。利用最小熵产法分析了平直肋片的厚度、数量和高度,散热器质量、风速等因素对散热器流场及传热特性的影响,结果表明：随着肋片个数量的增加,无量纲熵产和温度熵产先增加后减小,温差熵产是摩擦熵产的10倍左右。此外在热流密度不变情况下,存在最佳肋片的几何尺寸使得无量纲熵产最小,据此优化散热器肋片结构使得散热器性能达到最优。     

应用遗传算法的电子器件散热结构优化研究

为了实现电力电子器散热系统的低热阻、小型化、轻量化,分析了不同结构参数对散热器散热的影响规律。结合热力学第二定律及其控制方程,采用遗传算法,以散热器的总热阻最小为优化设计目标,确定了固定空间内散热器最优结构的肋片个数、肋片距离、肋片厚度与基板厚度,使优化后的散热器表面热源的温度相比原模型降低了6.3℃,质量较原模型减轻了2%。最后应用Icepak软件对计算结果进行仿真验证,结果表明该方法是可行的,具有一定的推广应用价值。     

中压IGBT模块用热电制冷集成微型平板热管散热器的研究

为满足绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)模块散热器散热性能的要求,设计了一套用于中压IGBT模块散热的主动式散热器,以热电制冷器为核心,和微型平板热管热并联连接集成分离热通道散热器。基于一维稳态传热理论建立了分离热通道散热器的热阻网络模型,分析了该散热器在性能、经济方面比传统热电制冷散热器的优势。仿真结果表明,相比传统的径向热通道散热器,分离热通道散热器提高了热电制冷器的制冷系数,拥有更大的散热极限。与常规的水冷散热器对比结果表明,分离热通道散热器适用于高温环境的小功率场合。该研究成果为改进IGBT模块主动散热器性能提供了一定参考。     

散热器垂直肋片的强化换热

钢管柱式散热器比普通钢制散热器防腐蚀能力强，降低了金属热强度，在管柱上增设垂直肋片后，就提高了散热效果。本文就如何合理设计垂直肋片的尺寸和形状，进行了分析探讨，并结合实验研究，得出了定量和定性的结论。     

电动汽车动力控制器集成化壳体的热仿真分析

采用集成化设计方案,将电动汽车动力控制系统的IGBT模块、DC/DC模块、电机控制模块、整车控制器及关键电气零件全部集成在同一壳体内.IGBT模块和DC/DC模块作为动力控制系统的发热件,采用CFD有限元热仿真分析软件,对IGBT模块、DC/DC模块功率器件分别进行稳态与瞬态分析,验证了集成化壳体内部的冷却散热效果,有利于散热设计方案的确定.     

肋片个数及表面发射率对LED灯散热的影响

在散热量一定条件下,热分析计算了5种不同肋片数的LED散热器结构,通过迭代计算得到LED灯散热器表面温度,比较得出散热效果最好的肋片数;同时还比较了散热器在两种不同表面发射率情况下的表面温度。计算结果表明,对给定的散热器结构及散热量,在一定条件下20个肋片数时散热器表面温度最低,散热效果最好。同时,增加表面发射率能有效提升其散热效果,降低肋片温度。     

锯齿型翅片单元的流动与传热数值模拟

建立了2种板翅式散热器的锯齿型翅片通道的三维模型,仿真分析了散热器内部不同位置和区域的微观流动机制.通过风洞实验测量了散热器在3种工况下的工作效率.分析结果表明,翅片厚度、热侧通道的数量及高度对散热器的换热和阻力性能具有重要影响,并且雷诺数越大,则影响越显著.当雷诺数增大时,翅片表面换热系数和摩擦系数均增大.在同一雷诺数下,单个翅片的表面换热系数和摩擦系数均沿流向降低.计算与实验结果表明,采用计算流体力学（CFD）模拟分析方法,通过建立合适的模型及网格,不仅有助于了解散热器内部工作状况,而且能够获得有效的性能数据.     

IGBT水冷散热器实验与仿真

水冷散热器是保证大功率交流传动电力机车变流装置正常工作的有效散热装置,其散热性能与流动阻力是一直研究的热点。因水冷散热器内的流速较低,Re数处于层流和湍流之间,导致内部流动状态的确定非常困难。为此,对某大功率交流传动电力机车变流装置中的2种方案IGBT水冷散热器进行研究。考虑到IGBT元件不能长时间工作在极限工况,损耗特性与结温相互影响等问题,实验中采用了自制的模拟热源代替IGBT元件。探讨了层流模型、标准k-ε模型和6种低Re数湍流模型(Abid、Lan-Bremhorst、Launder Shorma、Yang-Shih、Abe-Kondoh-Nagano、Chang-Hsich-Chen)对仿真结果的影响。通过仿真结果与实验数据的对比可知,层流和标准k-ε模型可以表示温度和压降结果的上下限,Lan-Bremhorst低Re湍流模型得到的温度和压降与实验数据较为吻合,其余5种低Re数湍流模型的温度结果与标准k-ε模型基本接近。     

提高铸铁散热器换热能力的研究

从如何提高铸铁散热器换热能力的几个方面进行了初步的研究,提出了加大片距,减小连接外径,肋化等均能增加散热量,从而为产品开发和改造提供了可供参考的结论。     

大功率电源模块的散热设计方法分析与研究

在通信系统设计中可靠性设计是一个重要的设计环节,而设备的散热效果尤其是大功率设备的散热设计好坏对设备的可靠性有着至关重要的影响.根据实际设计工作中遇到的问题,利用热设计专业软件6SigmaET对某型基站大功率发热模块进行了散热数值模拟仿真,根据仿真结果对散热器进行优化设计,结果表明优化散热器结构参数可以在降低散热器重量的同时改善模块的散热状况.     

螺旋翅片管簇散热器优化设计

本文从理论上分析了自然对流方式下螺施翅片管簇散热器的翅高、翅厚、管径、翅间距，罩高对散热器的热工性能的影响．利用已有的经平板通道的自然对流换热公式，采用修正该公式中在极高度的方法及光滑圆管自然对流换热公式，给出了计算螺旋翅片管簇散热量的半理论计算方法．利用计算机分析了各影响因素对散热器换热量影响的程度；以金属热强度最大为优化目标，给出了该类型散热器的最佳结构参数族。     

大功率三相光伏并网逆变器散热系统设计

针对大功率三相光伏并网逆变器散热设计难题,研究了一种准确且实用的IGBT模块损耗计算方法,并给出了散热器热阻的实用计算公式.在此基础上设计了一套采用强迫风冷的散热系统,实验证明模块外壳温度的计算结果与实际结果相差只有5℃,说明了该设计方法的合理及实用性.     

基于EXB841的IGBT驱动保护电路的设计

分析了IGBT驱动保护模块EXB841的工作原理,设计了三相三线制的无功功率发生器主电路IGBT模块驱动信号的预处理电路和保护电路,通过对电路及其参数在静止型无功发生器中进行的实验调试研究,结果证明电路设计的正确和可行。     

CPU散热器数值模拟分析及其材料选择的研究

对CPU散热器冷却端空气(以后简称空气夹层)和散热肋片建立了三维计算模型,通过对空气夹层与散热肋片之间的耦合计算,不仅分析散热肋片内温度场的分布规律,而且分析空气夹层的流场和温度场的分布规律,还研究了散热肋片材料对其传热性能的影响,并指出了此种散热器设计上的不足,为CPU散热肋片的设计提供必要的理论依据.     

同位素温差电源辐射器的散热特性研究

建立了同位素温差电源管肋式辐射器散热过程的耦合传热模型,采用热网络法结合蒙特卡罗法,数值模拟了辐射器的散热过程.分析了辐射器质量不变的条件下,肋片数、高度及表面发射率等参数的影响.研究结果表明,在管内第二类边界条件下,肋片数对辐射器散热性能的影响明显;肋片散热效率随表面发射率的增加而降低,随肋片高度的增加非单调变化,存在一最优值.     

汽车散热器的翅片仿真研究

为了得到结构更合理的汽车散热器的百叶窗翅片结构,采用仿真软件对散热器的翅片进行了仿真模拟.通过改变翅片高度,得到了不同高度下散热器翅片的传热因子j和阻力因子f,并引入无量纲参数j/f13来评价其综合性能.优化结果表明,当翅片高度为7.85mm时,汽车散热器百叶翅片的综合性能最佳.     

双行星排汽车纯电驱动模式的转矩分配策略

针对双电机纯电驱动模式的转矩分配问题,在分析双行星排插电式混合动力系统能量流动特性的基础上,设计主电机高效工作区间控制策略. 该策略利用双电机工作特性的差异达到高效工作区间互补的目的,并在双电机转矩耦合模式下保护主电机的工作效率. 为了解决传统模糊控制器控制精度不高的问题,设计双模糊控制器控制系统,结合所提出的电机工作区间划分方法实现电机工作区间的自适应调节与等效放大. 以驱动系统能量转化效率与电机转矩脉动系数为自变量构建适应度函数,基于遗传算法对系统的控制规则进行多目标寻优. 仿真结果表明,在2种控制策略中遗传算法-双模糊控制器控制策略的耗电量更低,系统综合效率分布情况接近动态规划（DP）经济性最优结果,对电机输出转矩波动情况的控制也更加合理. 将其应用于混合动力系统,车辆百公里综合油耗较主电机高效工作区间控制策略的降低3.27%.     

Control and Simulation of Continuously Variable Transmission for Electric Transmission System

According to the study of electric transmission, the concept of the fore and the aft power chain is presented. The control method of continuously variable transmission is established in the aft chain of electric transmission based on brushless DC motor. A fuzzy controller is designed with continuous fuzzy variables and the simulation module of the aft power chain is proved by test. The fuzzy controller controls the process of continuously variable transmission steadily and the acceleration of vehicle is quick according to simulation results. The elementary performance exhibited in the simulation is a foundation for the further study of the electric transmission track vehicle.     

Cu／Al复合翅片管生产工艺的研究

Cu／Al复合翅片管是一种可广泛应用于中央空调的新型高效传热管．详尽地研究了轧制法生产Cu／Al复合翅片管的生产工艺：主要采用正交实验法来设计其实验方案,通过研究轧制法生产过程中轧辊刀片压下量、外管壁厚、组元金属状态和芯头螺旋角对Cu／Al复合翅片管内外翅成形和复合强度的影响,来得出Cu/Al复合翅片管的变形规律．最后比较实验结果,总结出其最佳生产工艺．