喷雾冷却在单相区中换热特性的数值模拟研究

喷雾冷却是一种高热流密度的冷却方式,按传热机理的不同可以分为单相区和两相区。针对单相区,建立三维传热模型,利用CFD仿真技术对喷雾冷却过程进行数值模拟,并研究了喷雾的高度、流量密度等参数对喷雾冷却传热性能的影响规律。结果显示:当传热稳定时,传热面温度由圆心沿径向逐渐增高,并且随喷雾流量密度的增大,温度分布的均匀性变差;保持喷雾作用面积不变,增大喷雾流量或减小喷雾高度,喷雾的传热能力显著增强;数值模拟结果与实验数据吻合,验证了该模型的可靠性,可为喷雾冷却系统的设计、优化提供依据。     

一种新型动力总成台架试验用冷却系统的设计

动力总成台架试验对研究混合动力汽车动力总成性能具有重要作用,本文设计的台架试验用的冷却系统,可以同时实现发动机、电机和测功机冷却一体化,可满足各自温度及流量需求,并制定了该系统的控制策略,该系统具有经济环保、安装操作简单等优点。     

船舶动力余热透平发电一体机性能研究

为进一步提高有机朗肯循环(ORC)发电系统的密封性、可靠性及发电效率等性能,开展透平发电一体机性能实验研究。研究对象为350 kW等级ORC发电装置,循环介质为R134a,船舶余热热源温度为60～90℃,冷源温度为9±1℃。利用试验测试及理论分析等方法,对透平发电机功率、效率以及冷却方式开展研究。结果表明：在热负荷达到4 023 kW时,发电上网功率平均值为315 kW,透平轴功平均值为341.6 kW,系统稳定时,透平等熵效率达到79.22%;发电机效率达到92.55%,系统效率达到7.85%,相对于参考文献中几种常用的透平发电机技术方案,磁悬浮高速径流透平一体发电机具有较高的热功转换效率及发电效率,额定发电功率下用于冷却电机的工质流量仅为0.124 5 kg/s。     

扰流空心翅片式微流道液冷板流动换热特性研究

液冷板冷却技术是解决高功率芯片热管理问题最有前途的技术之一,带翅片结构的液冷板具有低流阻、低热阻的优势,因而受到广泛关注。目前翅片结构多以实心为主,空心交错翅片对液冷板散热能力和压降等冷却特性的影响尚未得到系统的研究。对此,设计了空心交错翅片液冷板,采用数值模拟的方法研究进口温度和流量对液冷板流动换热特性的影响。模拟结果表明,空心翅片式液冷板具有良好的散热性能,随着进口温度的升高,液冷板温度不均匀性逐渐降低,但降低趋势有所减缓,而流量的增大对降低平均热阻有显著的作用,当进口流量超过1.2 L/min时,液冷板的平均热阻可低于0.04℃/W;然而,流量的增大也提高了流动阻力,当流量增大至1.7 L/min时,流体出口区域形成涡旋,产生回流区,不利于液冷板的散热效果,且流动阻力增大。     

永磁直驱风力发电机瞬态温度特性研究

采用有限元法对大功率永磁直驱风力发电机定子三维瞬态温度场进行计算,得到了电机定子温度场。对发电机进行了型式试验,测试结果与计算的稳态结果较为接近,验证了计算的准确性。结果表明,电机在额定工况下,温升稳定后端部绕组温度高于中间绕组,最高温度点在背风侧的端部绕组,最高温度与平均温度相差16℃左右。将实际风场的风资源数据作为外界条件,对永磁直驱发电机一定时间跨度的瞬态温度进行计算,结果与SCADA系统采集的风力发电机运行数据较为接近,为绝缘系统设计和电机的优化提供了参考。     

增压汽油发动机冷却系统Flowmaster模拟分析研究

由于原机型冷却系统管路设计的结构较为复杂,需要对冷却系统管路布置进行重新设计,本文主要针对这种改进后的冷却系统管路设计结构进行计算分析.利用Flowmaster软件建立了发动机冷却系统1D的模拟仿真模型.着重分析计算两种方案的流量、压力分布和流经元件的温度升高等情况.通过分析对比,确定方案1冷却液流量分布更均衡,能满足各元件的冷却需求,采用方案1作为冷却系统的结构改进方案.     

永磁风力发电机动态温度场的测试与分析

针对永磁风力发电机在运行过程中出现的高温失磁现象,采用专业的FLIR红外热成像仪采集了各工况下永磁风力发电机的外壳、定子、磁钢及转子温度场,并利用Tecplot软件对试验数据进行后处理.通过对比分析温度分布图,得出了永磁风力发电机动态温度场的分布规律,在此规律下对采用的永磁材料NdFeB的动态性能进行分析,提出了永磁风力发电机动态失磁的条件、原因及优化改进温度场分布的可行性意见,为今后永磁风力发电机的设计、生产提供了参考数据和防失磁技术的研究依据.     

用于某发电机组的TBD620V12柴油机冷却系统的分水设计

为了满足由TBD620V12柴油机和1FR6 506-4三相异步发电机组成的发电机组中发电机的冷却需要,需分16 m3/h海水给发电机。通过计算该柴油机冷却系统传递的总热量及海水泵的流量,证明了分水的可行性;据传热学理论证明了海水在特征管路中的流动是紊流状态;通过完善原有结构设计实现分水,台架试验证明该柴油机的冷却系统在分水后仍能保证良好的冷却效果。     

基于垂直轴风力机的盘式永磁电机的试验研究

随着永磁材料的发展,盘式永磁发电机的技术突破,基于盘式发电机的小型垂直轴风力发电机重新得到重视。设计出双外转子中间定子的盘式永磁发电机,安装在Φ型风力机下端,利用风洞实验室进行不同风速下的试验研究,试验得到无负载与蓄电池负载下的2组数据。数据表明,盘式发电机应用在Φ型垂直轴风力机中,启动性能不理想,但在风力机启动后功率可以很快达到额定功率,故在启动性能好组合式垂直轴风力发电机具有良好适用性。     

190系列发动机水泵试验台设计

190系列发动机冷却系统采用单级离心式水泵,其作用主要是提高冷却水的压力,迫使冷却水在冷却系统内较快地循环流动,以实现强制冷却循环。本项目主要模拟发动机正常工作状况,试验水泵的密封性能。190系列发动机正常工作状态下有两种额定转速,额定水温75～85℃,本实验台模拟在以上条件下,通过电磁流量计显示流量读数,测试水泵密封性能。