微型空调机组仿真

介绍了所研制的微型蒸汽压缩式单兵空调机组样机,以该机组为原型建立了液冷服散热模型及空气—水空调机组稳态仿真模型,利用液冷服散热模型对液冷背心的参数进行了优化,确定了液冷背心各参数即管路长度、冷却水流量、进口液温等对散热量的相互影响,利用空调机组仿真程序对机组进行了优化并得到了冷凝器长度、蒸发器长度最佳匹配。     

移动电站散热系统三维流动的数值模拟与优化

应用PRO/E软件建立移动电站散热系统三维模型,运用Fluent对系统内冷却空气流场进行仿真研究.利用散热器、风扇试验数据建立了验证散热系统阻力特性、散热风扇压阻特性以及散热器传热特性等主要特性的模型.结果表明,原散热系统的设计方案存在空气回流等问题,文中对原散热系统的设计进行了优化,结果表明:优化后散热器散热量增大8 kW,散热系统冷却空气出口温度降低约3℃,设计方案能够达到预期的效果.     

密闭电池舱段温度场数值仿真

针对锂离子电池在密闭电池舱段内大功率、长时间连续组合放电时会产生大量热量,可能严重影响电池舱段的工作效率和安全性能的问题,采用ANSYS软件对水下航行器电池舱段内部温度场分布建立了数学模型,并进行了仿真分析。仿真结果显示,水下航行器电池舱段以40 A连续工作2.5 h时,最高温度低于临界温度(150℃),表明锂离子电池组在该工况下能够维持热安全。     

特种车辆动力舱壁面降温结构仿真研究

以某型特种车辆动力舱为研究对象,设计了降低动力舱壁面温度的结构,首先运用FLUENT软件对此结构进行仿真,然后与原动力舱温度场的仿真结果进行对比和分析,同时对降温结构进行了优化,得到了有效降低动力舱壁面温度的最终结构.结果表明:侧壁面双层风道冷却结构最高可使侧壁面温度降低15℃,盖板结构可以使动力舱舱盖温度降低约4℃.     

锰酸锂动力蓄电池散热影响因素分析

热管理技术是锰酸锂动力蓄电池应用于电动汽车必需的关键技术。以100 Ah锰酸锂动力蓄电池电池为对象,建立三维电池热模型,定量分析工作电流、表面对流传热系数、外壳导热系数对锰酸锂动力蓄电池散热能力的影响。研究表明:降低工作电流,提高表面对流传热系数、外壳导热系数可以显著提高电池散热能力;钢外壳和铝塑膜外壳对于电池散热的影响差异不大。     

电子组合壳体结构热力综合优化设计

对电子组合壳体散热结构进行了拓扑优化技术研究.在组合壳体重量受限的前提下,采取添加肋片、调整壳体截面尺寸等措施,综合考虑力-热性能,对壳体结构进行拓扑优化.热仿真和力学仿真结果证明,优化后壳体的散热性能和力学性能得到了有效提升.     

Al/AgO电池鱼雷发射管内强制对流耦合传热数值模拟

为分析鱼雷发射失效后Al/AgO电池在发射管中的热安全性，基于计算流体力学方法，应用计算流体力学软件FLUENT，对鱼雷发射失效后Al/AgO一次电池激活情况下管内强制对流耦合传热进行了数值模拟。考虑了电解液与鱼雷壳体、鱼雷壳体与发射管内海水的对流耦合换热，得到了电解液的温度变化规律以及鱼雷壳体和发射管体上的温度分布规律。仿真结果表明，电池内温度随时间的变化逐渐升高，其最高温度可达107．5℃。     

基于卡尔曼滤波的锂离子电池模型参数辨识

为了提高锂离子电池仿真模型精度,提出了基于改进的粒子群优化卡尔曼滤波（IPSO-KF）算法辨识电池模型参数。依据卡尔曼滤波算法,根据电池电压、电流,估计电池二阶RC模型参数。利用改进的粒子群算法优化卡尔曼滤波中的协方差矩阵,提高模型参数的辨识精度,建立精确的电池模型。     

储备式叠层锂电池集流片的包覆结构

针对多单元储备式锂电池内部存在短路现象,影响整个电池放电性能的问题,提出了储备式叠层锂电池集流片包覆结构。该结构在电池集流片内圆端面包覆绝缘环,电极置于绝缘环内,可将相邻单元电极与电解液隔离开来。将改进后和改进前的多单元储备式锂电池分别在常温下以相同电流密度放电,试验结果表明：包覆集流片的电池放电电压、放电时间明显优于未包覆集流片的电池。同时减少了电池放热现象,从而提升了电池的放电性能以及电池的安全性。     

相控阵反向并行流道液冷冷板设计与热仿真

为了在高发热功率条件下得到更好的相控阵雷达发射/接收(Transmitter/Receiver, T/R)组件温度一致性,设计了一种反向并行流道液冷冷板。基于Icepak热仿真分析软件对反向并行流道冷板与S型、分支型流道冷板进行了散热效能仿真,然后以阵面温度和温度分布标准差为指标对三种冷板进行了对比。结果表明:反向并行流道冷板换热降温效果好,且温度一致性最佳。为相控阵雷达冷板的均温性设计提供了参考。     

高温钢管包覆金属橡胶的散热过程计算机仿真

用计算机仿真技术研究高温钢管包覆金属橡胶的散热过程。用Inventor建模软件构建模型,相关参数作为输入项导入APDL仿真平台,划分网格构建有限元模型。结果表明:固定时长内,未包覆金属橡胶的散热过程温度变化范围为89~98℃,包覆后为15~98℃,散热由内到外;不同温度、振幅、频率下,金属橡胶包覆高温钢管散热效果良好。     

电磁发射用电抗器温度场影响因素研究

为研究电容储能脉冲电抗器在连续脉冲载荷作用下不同因素对温度场的影响程度,根据脉冲电抗器结构特点,建立脉冲电抗器温度场传热模型;分析了连续脉冲热载荷加载条件下,不同散热方式、散热条件及脉冲载荷加载时间间隔等因素对电抗器最高温度及温度场分布的影响。数值仿真结果表明,脉冲热载荷加载时间间隔是影响电抗器最高温度的主要因素;在脉冲电抗器散热过程中,端面散热为主要散热方式。     

基于iSIGHT的鱼雷摆盘发动机活塞多学科设计优化

为进一步对鱼雷摆盘发动机活塞进行优化设计,综合考虑其温度、结构及强度,基于多学科可行性法（MDF）建立了摆盘发动机活塞的多学科设计优化（MDO）模型,并使用UG和ANSYS进行温度场和强度学科设计与分析。给出了活塞多学科设计优化分析仿真流程,并基于iSIGHT集成UG和ANSYS建立其多学科设计优化平台,通过二次开发实现了参数输入、输出、更新及软件间数据交流。经优化的活塞质量较原来降低了21.81%,最高温度降低了55℃,第1环槽温度降低了29℃,最大应力降低了10 MPa。仿真结果表明,活塞轻量化的MDO可有效处理热-结构耦合因素,在降低活塞质量的同时改善了温度及应力特性,提高了设计优化效率。     

储备式锂电池锤击激活的流固耦合仿真方法

针对储备式锂电池在使用前放电特性不具备可检测性,有可能导致放电失效的问题,提出了储备式锂电池锤击激活的流固耦合仿真方法。该方法将储备式锂电池的激活过程分为破瓶和进液两个过程,利用ANSYS/LS-DYNA中的流固耦合方法进行模拟,固体模型采用Lagrange算法,流体材料采用ALE算法,流固耦合方式采用ALE方法来处理相互作用。仿真与实测的对比验证表明,10 000 g过载下仿真值和实测值接近,6 000 g过载下二者差别较大,表明10 000 g及以上的激活过载有利于该模型所对应的储备式锂电池快速激活,6 000 g及以下的激活过载不利于该模型所对应的储备式锂电池快速激活。因此,可根据不同的电池模型进行不同的仿真计算,从而弥补储备式锂电池使用前放电特性不可检测的缺点,在一定程度上提高了储备式锂电池作用可靠性。     

军用热电池钛合金壳体材料应用试验研究

介绍了军用热电池的基本结构和工作原理,用钛合金材料制备了某型热电池的壳体,在不同条件下进行了放电试验.研究了相同条件下采用钛合金壳体和传统不锈钢壳体的2种热电池在质量、寿命以及比能量等方面的差别.采用钛合金作为热电池的壳体材料可明显提高热电池的比能量和寿命,钛合金是弹栽热电池理想的壳体材料.     

某履带车辆盘式制动器制动盘的瞬态热分析

针对某履带车辆盘式制动器,对其在紧急制动过程中的最高温度变化情况进行理论与仿真分析,结果表明:制动初始阶段,相对摩擦速度最大,摩擦产生能量最多,制动盘温度急剧上升,随着制动过程的进行,相对摩擦速度降低,温度上升速度也降低,最高温度将达到525.36℃.当机械能转化为内能的速度小于对流散热时,制动盘的温度开始逐渐降低.结合制动盘工作时的温度场分布,得到制动过程中制动盘内部应力应变分布情况.     

某电动全地形车舱内散热的分析及改进

考虑舱内发热零部件的散热及空气流动等因素,建立了电动全地形车动力舱模型。利用STAR CCM＋软件对舱内流场进行了数值模拟,获取了舱内空气的速度和温度分布特性及零部件表面的温度分布,找出了舱内结构布置对零部件温度分布的影响规律,并根据模拟结果对舱内结构布置做了相应改进,避免电池和控制器的过热失效。同时,通过对该车型的计算,为后续类似车型的布置优化奠定了基础。     

水平铅酸电池的实验研究与性能分析

结合电动汽车电池的应用情况,测试和评价了一种水平铅酸电池.详细介绍了水平铅酸电池的结构特点,分析了电池大电流充放电的能力,提出了水平密封铅酸电池的最佳充电电流,计算了电池的充放电容量效率、能量效率,分析了温度对电池性能的影响.水平铅酸电池具有高比能量、高比功率、大电流充放电性能良好的特点,适合电动汽车使用.     

基于热传递仿真的热电池激活阶段热特性

热电池激活依靠内部热源熔化绝缘固态电解质到高离子电导率熔融态。基于多物理场耦合分析软件（COMSOL）建立某热电池二维模型,进行激活阶段热传递仿真研究。以自定义热源函数模拟烟火系统放热过程,设置温度探针在电堆中部第7组单体电池及临近组件中,计算得到热电池温度分布、单体电池温度曲线和电解质熔化相变。以固态电解质熔化连接正负极作为热电池激活标志,预测最短激活时间,并对2个热电池进行激活测试以验证预测结果。建立引燃条内置式热电池模型以研究引燃条位置对激活时间的影响。研究结果表明：电堆端部温度较高,利于补偿放电期间的热耗散,集流片具有抵御热冲击的作用,探针温度短时维持在560 ℃;热电池激活时间预测值约为45 ms,实测值为42 ms和47 ms,表明模型和预测方法具有较高精度;引燃条内置式热电池激活时间缩短为30 ms。     

8×8轮式车分动器的热平衡研究

针对某型8×8轮式车上分动器机油温度过高问题,应用试验和实际工况参数标校的方法,对散热器散热能力、润滑泵实际有效流量、冷却系统管路损失、分动器搅油损失等主要影响因素进行了分析与比较,结果表明分动器过热的原因是散热机油流量不能满足分动器的散热要求.通过增加挡油盘和外接齿轮润滑泵的措施,使分动器的机油温度从125℃降到约80℃,满足高热环境条件下的分动器散热系统热平衡要求.40 000 km的样车行驶试验的结果表明该解决措施和研究方法是正确的.