液冷冷板散热翅片形状与排布研究

针对密集多热源电子设备发热量大散热困难的问题,设计了一种带翅片的液冷冷板。采用理论计算与ICEPAK热仿真结合的分析方法,研究了7种带有不同形状、不同排布方式的翅片的冷板,对冷板及冷板上热源的温度情况,冷板内流道中冷却液的流动情况进行分析,并通过试验的方法对仿真结果加以验证。研究表明:具有交错排列的菱形翅片冷板可以有效地防止冷板流道内形成流动边界层,破坏长距离流动形成"入口效应",与其他形式翅片冷板相比具有更好的散热性能;随着冷却液流量的增加,交错排列菱形翅片冷板的散热性能优势更突出。     

基于VOF模型的层叠器流动过程分析及流道结构优化

基于FLUENT软件的流体体积(VOF)模型研究了不同壁面滑移程度以及不同流道结构参数下4层等厚熔体通过层叠器倍增为8层熔体时,流道中熔体的分层情况变化。结果表明,壁面滑移程度的降低会促使熔体在上下壁面聚集,进而导致上下壁面处熔体层厚增加;汇流段与出口段间圆角半径、汇流段扩压角和平衡段长度这3个结构参数则只会影响熔体在左右壁面的聚集,进而影响各层熔体的尺寸精度,且其中扩压角的影响程度最大,平衡段长度次之,圆角半径的影响较小。     

复杂流道结构料仓的下料流率预测

在实验室搭建的有机玻璃料仓下料平台上，分别以自由流动粉体玻璃微珠和黏附性粉体煤粉和聚氯乙烯为实验介质，针对无改流体(No-In)、封闭改流体(Con-In)和开放改流体(Ucon-In)三种情况所形成的不同流道结构，开展了粉体料仓下料及其流率建模研究，定量分析了改流体对粉体下料流率的促进作用，对比给出了玻璃微珠、煤粉和聚氯乙烯在不同流道结构料仓内的下料特性。研究表明，改流体的引入有利于提高料仓下料流率，Con-In促进流动效果最明显，对于流动性弱的煤粉，下料流率提升幅度达到最大的58%。基于剪切摩擦区的概念，提出流率校正因子F对最小能量理论方程进行了修正，将理想的料仓下料模型拓展至实际下料过程。进一步，对于Con-In，根据流道结构特征结合对粉体的受力分析，修正了模型中的锥角项；对于Ucon-In，基于粉体下料流动竞争机制，提出分阶段下料模式并关联了内层和夹层的下料流率，最终建立了复杂流道结构料仓的下料流率预测模型。该模型综合考虑了粉体物性、下料流型和流道结构的影响，可有效预测自由流动粉体和黏附性粉体流经传统料仓(No-In)和改流体料仓(包括Con-In和Ucon-In)的粉体下料流率，且预测偏差<10%。     

注塑机台和模具对短射的影响

介绍了短射缺陷的表现,并从注塑机台、模具设计等硬件上出发,从一个新的角度对形成短射的原因进行了探讨。     

压力容器-保温层流道变形条件下临界热流密度试验研究

针对压力容器外部冷却（ERVC）应用中的压力容器-保温层流道（RPV-保温层流道）变形问题，利用提高临界热通量影响因素（FIMR）的试验装置，在相同流量范围开展了变形条件下壁面临界热流密度（CHF）的试验研究，分析了流道变形和流量变化对压力容器（RPV）下封头壁面CHF的影响规律，获得了流道变形情况下ERVC的安全裕度。结果表明:随着RPV下封头角度升高，循环流量增加，下封头壁面CHF增大；与原型流道相比，变形流道下封头壁面CHF的变化幅度小于7%，流道变化的影响并不显著；变形流道中，下封头壁面安全裕量最小的位置与原型流道相同，其安全裕量略有提高。      

直升机液冷/蒸发制冷联合系统关键部件试验性能

现代军用直升机经常执行特殊飞行任务，其机载电子设备具有功率大、瞬间振荡、高热通量等特点，使得环控系统的冷却需求呈指数上升趋势，进而制约着直升机的巡航功能和战斗性能的提升。针对直升机机载大功率电子设备的冷却需求，结合制冷剂、冷却液循环等子系统，搭建地面稳态试验台，针对蒸发器、冷凝器等关键部件进行了地面稳态试验。研究过程采用仿真与试验相结合的方法，开展了制冷循环中蒸发器、冷凝器等关键部件稳态仿真计算，且完成了蒸发器、冷凝器的换热性能试验研究，对所建立的仿真模型进行了有效性校核与参数修正。上述研究可为后续直升机液冷/蒸发制冷系统的关键部件设计提供一定的参考。     

流道角度对PDC钻头热流耦合特性影响分析

利用计算流体动力学(CFD)对PDC钻头的不同流道角度下的温度场特性、对流换热特性及流道流场特性进行了热流耦合数值模拟分析,并试制样品及进行现场试验。结果表明,当PDC钻头每条流道中心线均经过内外切削齿与坯体形成的凹槽底面中点时,PDC钻头能获得更好的冷却及排屑效果,降低泥包现象,可进一步提高钻头的使用寿命。     

钻孔水力采矿射流喷嘴初步试验研究

围绕钻孔水力采矿的关键元素喷嘴,在进行小直径喷嘴试验的基础上,分析研究试验数据,提出喷嘴的设计思路,完成喷嘴的基本选型。针对不同岩层的特性,提出不同的水力采矿方案。研究处在钻孔底高压淹没条件下,水射流的碎岩机理和碎岩能力。     

颗粒堆积型多孔介质内弯曲流道毛细管束模型的研究

本文建立了基于弯曲流道的颗粒堆积型多孔介质内流体流动的毛细管束模型,并在低雷诺数、低空隙率范围内对颗粒层多孔介质内的渗透率、阻力特性等进行了研究,结果表明弯曲流道毛细管束模型适合于计算颗粒层多孔介质内流体流动。