密集纵向翅片排布形式对套管换热单元性能的影响

为提高热管换热器的性能和紧凑度，设计并采用金属增材制造获得了直翅片型(DPHE-1)和周期排列翅片型(DPHE-2)两类密集纵向翅片套管换热单元。通过剖切及几何检测，总结了制造偏差分布特点，显示其内部结构完整。通过光学检测，显示出倾斜翅片两侧的粗糙度分布不均。采用稳态传热实验方法对4种密集纵向翅片套管换热单元进行了传热特性研究。结果显示，由于换热面积的增大和流动掺混作用的增强，在雷诺数Re=2000～15000工况范围内，纵向周期排列翅片(DPHE-2)的平均传热努塞尔数是纵向直翅片(DPHE-1)的1.3～1.4倍，DPHE-2平均阻力系数是DPHE-1的12.6～28.6倍。对比综合传热性能，直翅片型中的长翅片结构，即长翅片（DPHE-1-B）具有相对最优的强化传热性能。     

铝电解槽壳散热模型

将铝电解槽壳底部及侧部分解成三种散热单元，这三种散热单元可排列与组合成各种现代铝电解槽壳表面结构。提出了开口向下水平平板肋的稳态自然对流与表面辐射的耦合传热新模型，并结合另外两种单元的耦合传热模型对肋板的温度分布、散热量等进行计算求解，对肋板性能进行分析。用三种检验方法检验三种散热模型，设计编写的数值计算程序和近似计算程序能简单、精确、快速地计算不同类型的电解槽壳的散热，计算结果较原有行业算法包含更多的信息量     

微小型压缩空气储能系统用涡旋压缩机流动特性研究

以空气为工质,基于计算流体动力学方法,对无油空气涡旋压缩机在变工况运行条件下进行了三维非稳态数值模拟。研究发现：动静涡旋齿之间存在的径向间隙,会使得压缩机工作腔内温度、流速和压力的分布不规律;增大转速,不但可以增加涡旋压缩机的质量流量,而且还可以减小切向泄漏量,进而提高压缩机的工作效率;排气压力过大,会降低涡旋压缩机的基本输出性能;在低转速下,过高的排气压力会使得压缩机排气口出现“净回流”现象。     

液压油箱散热的仿真与改进

液压油箱是液压系统主要的散热器件,其散热效果直接影响系统的性能。根据液压系统散热性能差的特点,针对液压油的温升,应用ANSYS的热学模块,对液压油箱的传热性能进行仿真计算,并提出运用相变硅胶材料包裹油箱侧面来提高液压油箱的传热性能。仿真结果表明:相变材料的使用可以提高液压油箱的传热速率,使油箱降到更合适的温度。     

磁悬浮驱动式无油涡旋压缩机驱动力分析

为了解决无油涡旋压缩机的润滑问题,提出一种磁悬浮驱动式无油涡旋压缩机。基于涡旋压缩机的力学理论,充分考虑到无油涡旋压缩机工作时的实际状况,结合磁悬浮技术,设计出一种可以避免使用轴承和防自转装置的无油涡旋压缩机。通过数值计算软件对磁悬浮驱动式无油涡旋压缩机的动涡盘进行受力计算,详细分析了涡旋齿节距不同情况下动涡盘在不同转角下的受力;利用有限元分析软件对无油涡旋压缩机提供驱动力的E-I型电磁铁、U-I型电磁铁和U-U型电磁铁在不同气隙下的吸引力进行有限元仿真,并做了对比说明;最后把涡旋压缩机的受力与U-I型电磁铁的驱动力进行有效比较。结果表明:该新型涡旋压缩机在理论上是完全可以实现其正常工作,且有效避免了轴承与防自转装置的使用,同时还兼具了磁悬浮技术低磨损、无污染等特点。     

微型涡旋压缩机切向泄漏流动特性与数值分析

针对微型涡旋压缩机工作腔内流场运动状态和切向泄漏特性难以通过实验测试获取的问题,以带有径向间隙的动、静涡旋盘啮合形成的三维流体模型为研究对象,采用CFD动网格技术,建立结构化网格和定义边界运动,探索月牙形压缩腔在工作过程中腔内流体的瞬态分布情况,研究径向间隙导致切向泄漏的工作腔内温度场、速度场和压力场瞬态分布规律。结果表明：切向泄漏对温度场和速度场不均匀分布情况影响较大,对压力场影响较小,在啮合间隙处压力和温度呈梯度变化,速度出现极值;平均进、出口质量流量和泄漏量与转速成正比。     

翅片油箱换热性能的数值模拟

为提高液压外骨骼机器人油箱的换热性能,采用CFD数值模拟方法,对不同翅片结构的圆环形槽翅片油箱流动传热性能进行了三维数值模拟,得到了不同入口风速下翅片表面平均换热系数、进出口压降和综合评价系数JF因子随翅片结构变化的特性曲线。研究结果表明:翅片厚度在0.5~0.9 mm时,换热系数随翅片厚度的增加而减小,同时压降随厚度的增加而增大;翅片间距在2.1~2.9 mm时,换热系数随翅片间距的增大而增大,同时压降随间距的增大而减小;翅片高度在10.5~14.5 mm时,换热系数和压降都随翅片高度的增加而增大。研究结果表明:当翅片厚度为0.5 mm,翅片间距为2.9 mm,翅片高度为12.5 mm时,翅片单元整体综合换热性能最优,仿真结果为翅片油箱结构优化设计提供了参考。     

电池模组液冷板冲压结构设计及其散热性能研究

为了探究液冷板冲压结构对电池模组散热性能的影响,对液冷板的冲压结构参数进行了分析与设计,采用CFD(计算流体动力学)流固热耦合数值计算方法,对不同液冷板流道结构参数下的散热性能、能耗以及均温性能进行了分析。结果表明:减小中心流道宽度,液冷系统的散热均温性能提升明显;中心流道宽度W5等于7 mm时,平均温度降低了2.5%,而最大温差降低了7.7%。流道深度越小,系统的散热均温性能越好,能耗亦大幅增加;流道深度为2 mm时,平均温度下降了26.9%,最大温差下降了32.7%,流阻升高了3.4倍。添加强化传热结构后,液冷系统的平均温度降低了3.8%、最大温差下降了15.1%;相比整体区域添加强化传热结构,部分区域添加强化传热结构可以减小流阻、降低能耗,而不引起系统的散热均温性能的显著变化。     

涡旋压缩机动涡盘组件自动装配专机设计

针对目前涡旋压缩机动涡盘组件装配自动化水平低、劳动强度大的现状,考虑涡旋压缩机装配线的特点,设计了一种涡旋压缩机动涡盘组件自动装配专机,详细介绍了专机的总体方案及结构布局、机械结构、气动系统和控制系统。装置采用PLC控制,通过伺服电机驱动的丝杠螺母机构实现工位间精确切换,气动系统实现物料夹取,伺服电动缸模块化的闭环控制系统控制压装过程,传感器监测装配过程相关参数,合理的结构设计保证装配顺利完成。研究分析表明:该装置结构简单、操作方便、自动化水平较高,既可自动装配又可以手动装配,能够满足工程需要。     

两种不同材料的电主轴磁-热耦合有限元仿真分析

电主轴热态稳定性影响电主轴整体工作性能,作为电主轴主要热源的内置电机对电主轴热态性能的影响是设计过程中优先考虑的问题之一。电主轴生热小,散热快是保证其优良热态性能的前提。基于电主轴电磁损耗生热机制和电主轴传热散热机制,建立电主轴有限元模型。提出一种电主轴磁-热耦合分析方法,分析电主轴额定转速下内置电机的磁场和温度场,监测电主轴内置电机各部分温度场以及瞬态温度。以170SD30陶瓷电主轴与金属电主轴作为分析对象,分析了采用新型陶瓷主轴材料对改善电主轴内置电机温度场分布的影响。结果表明:陶瓷电主轴电磁损耗小于金属电主轴电磁损耗,在电机损耗热的影响下,陶瓷电主轴温度低于金属电主轴温度。     

基于CFD动网格的无油涡旋压缩机性能研究

无油涡旋压缩机的内部流场研究,对于提升无油涡旋压缩机的性能有着重要的影响。通过对无油涡旋压缩机的内部流场建立三维非定常CFD数值模拟,以空气作为工质,运用动网格技术对其腔内工质的流动规律和状态分布以及在不同电机转速驱动下无油涡旋压缩机的质量流量做了详细分析。分析表明:工质的质量流量随主轴转速的增大而增大;在压缩机工作过程中,随着主轴的转动,工质气体在工作腔内压力和温度均逐渐增大,且分布不均匀。     

汽车排气管用高散热性无缝钢管

<正>涉及一种汽车排气管用高散热性无缝钢管,包括无缝钢管本体。在无缝钢管本体的内壁沿圆周均匀间隔焊接有若干条沿无缝钢管本体的轴向平行延伸的吸热翅片条,在无缝钢管本体的外壁沿圆周均匀间隔焊接有若干条沿无缝钢管本体的轴向延伸的散热翅片条。与现有同类产品相比,该汽车排气管用高散热性无缝钢管具有很好的散热性能,在作为汽车排气管     

轻质多孔材料与结构研究的最新进展

大力推进材料和装备的轻量化、减量化是实现节能减排、加快建设节约型社会的关键措施,是新世纪工程科技的发展方向。大至海洋平台、大飞机机身和动车组车体,再到日常生活中的车辆,乃至小电子散热器件等,轻量化和多功能化均成为其发展中重要一环。围绕相关特殊工况应用条件下的轻质材料与结构的设计和研究面临一系列挑战：质量轻、力学强度高、散热性能好、动力学性能和隔振、隔声性能可调等多功能要求,因此如何在现有的材料和结构基础上进一步减轻重量并获得更优良的综合性能是材料科学、固体力学、传热、声学、优化设计等诸多领域工作者面临的共同挑战。基于本课题组近5年来围绕“超轻多孔结构创新构型的多功能化基础研究”国家基础研究计划项目所开展的一系列工作,综述了国内超轻多孔材料与结构最新发展水平的研究成果,总结了具有特定或多功能化应用的这类新型轻质多孔材料多学科交叉研究的进展,包括材料制备,力学、热学和声学特性,以及无损检测及优化设计等。     

铝制散热器翅片钎焊工艺研究

为降低热管散热器铝制翅片与铜热管之间的传热热阻从而改善散热器的性能,研究了铝制翅片与铜热管之间的低温钎焊连接工艺.提出通过表面电镀Ni/Sn镀层的方法来改善低温钎料在铝板表面的润湿性能.采用Sn-3Ag-0.5Cu(简称SAC)钎料焊接电镀Ni/Sn铝板,结果表明,采用这一工艺方法可以实现铝板与铝板以及铝板与铜之间的低温钎焊连接,所获得的Al-Al搭接接头的抗剪强度为20.4 MPa,Cu-Al搭接接头的抗剪强度为26.2 MPa,可以满足散热器铝制翅片的焊接强度要求.     

硅酸铝耐火纤维在燃料加热式热处理炉上的应用

研究了燃料加热式热处理炉传热特性。针对原炉衬的散热损失大，快速升温性能差等状况，从降低设备能耗和提高设备热处理工艺适应性能力的目的出发，在炉衬内壁使用了以硅酸铝耐火纤维材料为主体的保温层措施。初中表明它在复合炉衬中还具有相当程度的吸振作用。     

石墨铸铝复合材料(一)

石墨铸铝是一种新型的复合材料。本文系统地介绍了该材料的发展、制备工艺和性能,并讨论了影响石墨飘浮的因素。指出,石墨铸铝复合材料具有较小的膨胀系数,良好的减磨性和抗震性能。因此,它是制造内燃机活塞和滑动轴承的理想材料。     

LED泡沫金属散热器的散热性能研究

研究了LED散热器用泡沫镁合金的散热性能,分析了影响散热性能的因素。结果表明,在自然对流条件下,在一定的孔隙率范围内,随着孔隙率的增大,散热器的导热率和热扩散系数下降,其散热效果也随之降低。在泡沫镁合金中增加翅片,其比表面积更大,与空气接触更多,更有利于散热。     

LED泡沫金属散热器的散热性能研究

研究了LED散热器用泡沫镁合金的散热性能,分析了影响散热性能的因素。结果表明,在自然对流条件下,在一定的孔隙率范围内,随着孔隙率的增大,散热器的导热率和热扩散系数下降,其散热效果也随之降低。在泡沫镁合金中增加翅片,其比表面积更大,与空气接触更多,更有利于散热。     

滚动直线导轨温度场建模与分析北大核心

滚动直线导轨作为数控机床进给系统重要的功能部件,其热特性对数控机床的性能有重要影响。提出了一种导轨截面瞬态温度场理论模型建立、求解的方法,实现了对滚动直线导轨热特性的分析。首先,确定了滚动直线导轨的导热模型,基于有限差分法建立了导轨截面各节点离散方程组,建立了导轨截面瞬态热特性理论模型,求解获得了导轨截面瞬态温度场;其次,建立了导轨热特性仿真分析模型,获得导轨的稳态温度场;最后,进行了热特性实验,验证了所建立的理论和仿真分析模型。结果表明:稳态温度场理论模型和实验结果最大误差为7.25%,且瞬态温度场的变化趋势与实验结果一致,验证了温度场理论分析模型的正确性。有限元分析结果与实验测量的结果最大误差为6.22%,验证了热特性仿真分析的可靠性。     

泡沫型材磨削刃具改进

磨削是采用泡沫型材加工模样过程中一种比较重要的工序,目前使用的磨削刃具由于散热问题,在磨削过程中存在泡沫遇热软化遇冷硬化现象.针对磨削刃具因散热不良所带来的问题,设计一种以铸铝为基体的磨削刃具,有效改善了磨削刃具的散热条件.