基于■耗散率最小的燃气涡轮叶片冷却构形优化

基于构形理论,以■耗散率最小为优化目标,对燃气涡轮基元级叶片进行构形优化,得到量纲一当量热阻最小的基元级叶片最优构形。结果表明:在基元级叶片总横截面积和空腔占比一定的条件下,存在最佳空腔直径与叶片厚度比使得基元级叶片量纲一当量热阻取得最小值,但不存在最佳空腔边距与叶片厚度比、最佳叶片厚度与长度比使得基元级叶片量纲一当量热阻取得最小值。在叶片结构强度允许的前提下,提高空腔占比,减小空腔与叶片表面的距离,保持基元级叶片狭长均有利于提高基元级叶片的整体传热性能。■耗散率最小和最大温差最小的基元级叶片最优构形是明显不同的,■耗散率最小的构形优化比最大温差最小的构形优化更能有效地降低基元级叶片的平均传热温差,提高其整体传热性能。此外,通过对基元级叶片冷却空腔进行多尺度构形优化,其整体传热性能也得到明显提高。     

基于构形理论的体点问题

基于构形理论对均匀内热源单点冷却的体点问题进行重新优化.沿用近似解法中"高导热通道上热流密度线性分布"的简化,采用常规方法而非近似解法中的等效导热系数法,对高导热通道的分布进行重新优化,得到与精确解法相一致的优化结果,从而证明了近似解法产生较大偏差的原因并不是高导热通道上热流密度线性分布的简化.按照等效前后最大温差相等的原则,对近似解法中提出的等效导热系数重新进行推导,推导出不同的等效导热系数.将该等效导热系数替代近似解法中的等效导热系数,得到与精确解法相一致的优化结果,从而证明了原等效导热系数并不等效,而这也正是近似解法产生偏差的原因.在澄清近似解法产生偏差原因的同时,找到一个既与精确解一致又相对简便的解法.     

风冷有源相控阵天线热设计

T/ R 组件作为天线阵面的主要热源,其最高温和均温性控制是有源相控阵天线热设计的核心内容。文中针对某风冷相控阵天线的热控设计要求,从规划和控制各级传导热阻、接触热阻和对流热阻的全新视角分析了天线阵面的热设计过程,通过仿真对设计进行了优化,并对系统的设计结果进行了热测试,验证了该方法的可行性。     

大功率固态功率管热设计优化及验证

为研究大功率固态功率管的传热问题,文中以某风冷固态功率管为例,介绍了其结构形式,分析了从功率管管壳到空气热沉之间的主要热阻,通过热设计软件进行了仿真计算。计算结果表明,造成功率管温升较大的热阻有对流换热热阻、导热热阻和接触热阻。为了降低功率管的结温,对每个热阻分别进行了优化设计和计算,通过试验对优化后的模型进行了验证,测试结果与仿真结果一致。最后还对大功率固态功率管的热设计优化方法进行了介绍。     

气凝胶初级粒子导热系数的分子动力学模拟

采用分子动力学方法模拟融化-淬火工艺制备非晶态SiO2材料和SiO2气凝胶初级粒子单元。基于非平衡分子动力学(Non-equilibrium molecular dynamics,NEMD)理论计算体态材料和初级粒子单元的导热系数,计算过程考虑了冷热源引起的尺度效应。结果表明,计算得到的体态材料导热系数与文献计算结果吻合良好。对于初级粒子单元,在粒径2～6 nm范围内,粒子直径使得粒子单元导热系数出现了尺度效应,但是影响相对较小。粒子间界面直径对粒子单元导热系数影响很大,当粒子直径为3 nm时,界面直径从0.89 nm增加到2.49 nm,粒子单元导热系数增大了171.61%,粒子界面处的温度阶跃,表明存在明显的界面热阻效应;且界面直径越小,界面热阻越大。     

导热衬垫在印制板组件上的应用研究

随着电子产品集成化程度的提高,功率器件及大规模集成电路的散热问题越来越突出。在设计电子产品时,常常利用导热硅脂来帮助实现发热器件和散热板间有效的热传导,从而起到热量散放的作用。文中对所选型的数种导热衬垫与导热硅脂进行了性能对比测定,通过热阻性能试验、耐溶剂试验、三防漆涂覆试验、耐低温性能试验等试验方法对其性能进行了判定,并分析了在印制板组件上用导热衬垫代替常用的导热硅脂材料的可行性。     

可重构机器人构形容错性分析及控制的研究

首先对可重构机器人工作构形的容错性进行了研究,以相对可操作度和容错空间作为评价指标,分析了各关节对当前工作构形容错性的影响.在满足任务对构形性能要求下,通过增加较少数量的关节补偿容错性能较差的关节,进而提高工作构形的容错性能.然后对形成的容错构形的控制方法进行研究.最后进行实例仿真,验证构形容错控制方法的可行性和通用性.     

导热硅胶垫选型和性能探究

通过不同加强材料下导热硅胶垫性能的比对,不同导热系数下导热效果的验证,以及不同厚度相同工况下绝缘性能差异的探究,选择更适合实际工况的导热硅胶垫。通过进一步验证PI膜对导热系数的影响,不同压力/压缩变形量下的热阻变化,以及导热系数随时间的变化情况,探究PI膜导热硅胶垫关键性能的变化,并为后续导热硅胶垫的选用提供理论依据和数据支持。     

保温材料导热系数测定

各种保温材料及其制品,经常要测其耐火保温的热物理系数,其中最常用的就是导热系数。导热系数随材料配比、制造工艺、容重等因素而变。一般资料所载导热系数范围都较宽,不符合实际情况。所以,测定实际应用中材料的导热系数非常重要。导热系数不易准确测定的原因是单向导热热流难以控制,现介绍两种简易测定导热系数的方法。     

导热脂对LED前照灯散热影响及热阻研究

良好的热量管理是汽车前照灯的重要指标,热管理对车辆行车安全及驾驶体验都至关重要。以某款LED前照灯模组为例,利用ANSYS Fluent仿真分析不同导热系数的导热脂对LED结温的影响,将模拟温度值与测试值进行对比,并且通过T3ster直接测量LED的结温及系统热阻,验证仿真结果及实际测试值的可靠性。结果表明:仿真计算导热脂的导热系数对系统散热影响较小,实际上导热脂的导热性能与其涂覆厚度、吸附性都有较大关系。研究结果对LED灯具热量管理提供一定的参考。