板翅结构强度设计准则的修正

传统的紧凑型换热器设计中隔板与翅片的强度设计准则的不合理性在于过于保守,使得计算厚度值偏大.通过全参数化的有限元数值模拟,获得了一系列数据,分析了翅片和隔板中应力与结构参数的关系,结果表明翅片和隔板中应力值较原经验公式的计算值小,尤其是隔板中的应力与原公式的规律也存在明显差别.利用数据拟合技术,获得了新的翅片和隔板应力计算工程关联式,是对现有板翅式结构设计规范的有效补充.     

50GF_6b型余热利用交流柴油发电机组的研制

(二)水/水、油/水热交换器的设计计算1.水/水、油/水热交换器的结构水/水热交换器、油/水热交换器系采用板翅式结构,由隔板、翅片、封条三个换热元件钎焊而成.这种热交换器的隔板是一次传热面,翅片是二次传热面.翅片是板翅式     

制冷装置蒸发器异型管板设计研究

制冷装置用蒸发器异型管板有其结构和使用条件的特殊性,不宜采用GB151-1999《管壳式换热器》进行管板设计计算,企业标准中管板厚度公式考虑因素较少,且得出的厚度较薄。通过全参数的有限元数值模拟,获得了一系列数据,分析了管板中应力与结构参数的关系。利用数据拟合技术,获得了异型管板的设计方法。     

EJMA无加强型波纹管应力计算公式评定

利用参数化弹性有限元分析对目前广泛应用的无加强型波纹管的设计图表和公式进行了评定.结果表明,用这些设计图表和公式计算的由压力和位移产生的子午向弯曲应力比较准确;而薄膜应力的计算值与有限元计算结果则有显著的差别.本文发现并讨论了产生这一差别的原因.     

切削-挤压翅片管成形过程的研究

采用无屑切削-挤压成形技术加工翅片管。对翅片的成形过程和加工刀具的特点进行了研究,建立了翅片尺寸的理论模型;通过单因素试验,获得了主偏角、切削深度、进给量、切削速度等工艺参数对翅片尺寸的影响规律;以正交试验为基础,获得了翅片高度和厚度的经验公式。理论和试验研究表明,切削用量参数和刀具几何参数的精确匹配是翅片成形的关键。     

混凝土泵车臂架可靠度分析

利用APDL语言建立了臂架的参数化模型,在置信水平95％的条件下应用PDS模块对混凝土泵车臂架进行了结构可靠度分析.执行循环1000次蒙特卡罗法计算,得到了臂架位移与应力的累积分布函数.进一步进行灵敏度求解,获得了影响臂架位移与应力的设计参数,得出了臂架长度与臂架宽度是两个主要的影响参数.使用响应面法分析,得到了两组关联参数影响臂架位移与应力变化的曲面.分析结果表明,两种方法求出的臂架位移值与应力值,其相对误差在5％以内.     

基于热-应力耦合场有限元分析的不锈钢板翅结构性能研究

采用有限元分析中热-应力耦合场分析方式对不锈钢板翅片、隔板等组成的板翅式结构的换热器在高温条件下运行的工作情况,分析其产生的热应力和热变形。首先需要对板翅式换热器的结构单元建立一个二维模型,再计算高温流体换热的工作情况,使用数值模拟的计算方式。其次,将计算出来的结果作为初始条件导入结构分析单元,进行结构性能分析。分析过程中需要考虑不锈钢材料与母材之间存在的差异性,以及与焊缝结构之间存在的影响,得出最大应力的数值大小和存在的位置,然后分析在不同工作状况下翅片结构产生应力与应变结构性能。     

螺旋板换热器中心隔板强度研究及其数值模拟

进行了螺旋板换热器中心隔板强度的理论及试验研究,推出了中心隔板各点的弯曲应力及切应力一般式和最大应力公式;数值模拟结果、试验应力测定结果与理论值比较一致;导出了中心隔板厚度计算式,该公式及其系数J已被我国螺旋板换热器标准所采用。     

基于ICEPAK仿真的散热器结构热设计研究

文中利用ICEPAK软件对多密度高功率芯片散热器结构进行了热设计研究。研究确立了影响翅片散热器散热性能的关键尺寸设计参数,如基板厚度、翅片高度、翅片厚度和翅片间距等,并得出了各尺寸设计参数对其散热效果的影响趋势,确定了散热器结构的最佳布局方案。此外,研究还建立了最佳布局的散热器结构实物并进行了高低温试验以模拟其高温散热情况。通过实验数据对比发现,仿真计算结果与实际较为吻合,进而验证了ICEPAK软件在电子设备散热设计方面的准确性与可靠性。     

关于U形波纹管设计公式的研究

本文对下述4种单层无加强U形波纹管设计公式的适用性进行了研究1)Kellogg公式,2)EJMA公式,3)Hamade和Takezono提出的公式,4)Hamada等人提出的公式.通过将4个公式计算所得的设计应力值和预期疲劳寿命值相互间进行比较,以及与实验值的比较,从而展开这项工作.     

基于ANSYS的铝制错列锯齿翅片成形回弹研究

以铝制错列锯齿翅片为研究对象,利用ANSYS/LS-DYNA非线性动力有限元求解功能,模拟了翅片成形过程与卸载后回弹变形的全过程,得到了成形过程中任意时刻各处的应力、应变和卸载后板料的回弹结果。研究翅片成形过程中压边力、板料厚度、冲压速度、刀具齿形组合、刀具圆角半径等对回弹的影响。利用回弹规律进行模具补偿设计,以此优化专用翅片成形机及模具的结构参数和工艺参数,从根本上提高铝制错列锯齿翅片的制造精度,为翅片的结构优化设计提供了可靠的依据。     

螺旋板换热器中心隔板强度研究及其数值模拟

通过螺旋板换热器中心隔板强度的理论分析及试验研究 ,提出中心隔板各点的弯曲应力及剪应力一般式和最大应力公式 ;数值模拟结果、实验应力测定结果与理论值比较一致 ;导出中心隔板厚度计算式 ,该公式及其系数K已被我国螺旋板换热器标准所采用     

Geometry optimization of a cylindrical fin heat sink using mine blast algorithm

The heat sinks are utilized in electronic devices to eliminate heat from the chip and efficiently transmit it to the environment. Therefore, the optimal geometry sizes of fin heat sinks are the point of concern for manufacturers and designers. For this reason, the importance of optimization techniques particularly metaheuristics is understood. The design variables are width of heat sink, number of fins, fin height, and fin diameter. The various responses that have been considered are electromagnetic emitted radiations, thermal resistance, and mass of the heat sink investigated separately and simultaneously (multi-objective). Mine blast algorithm (MBA), as a recently developed optimizer, is inspired from explosion of mines. The optimum dimensions and values for each response have been obtained by the MBA and have been compared with other optimization methods in the literature. In terms of thermal resistance and mass responses, the MBA has offered better values, while for the emitted radiations, the obtained results obtained by Taguchi-based gray relational analysis (TGRA) was preferred. For manufacturing point of view, the MBA and TGRA both suggested better and efficient design. In addition, the value path analysis has been carried out to compare the trade-off among the considered responses. Finally, parametric sensitivity analyses have been implemented for design parameters, and discussions and comparisons have been carried out for the effects of each decision variable. By considering all responses, width of heat sink and fin height are considered as the most important and effective design parameters, respectively.     

齿形几何参数对直通篦齿封严泄漏特性的影响

建立不同封严间隙、齿高、齿距、齿宽、齿数等几何参数的直通篦齿模型,通过数值方法分析不同气动参数(进出口落压比)条件下几何参数变化对其泄漏特性的影响。结果表明,流量系数随落压比的增大而增大,随着封严间隙、齿宽的增大而增大,随着齿高、齿距、齿数的增大而减小。5个几何参数中,封严间隙对流量系数的影响最大,其次为齿数、齿距、齿高、齿宽。利用最小二乘法拟合得到流量系数与几何参数及气动参数的准则关系式,拟合公式计算结果与数值模拟结果吻合较好,可用于篦齿的工程设计计算。     

某伺服控制模块热仿真分析及优化设计

随着芯片的集成度和功率越来越高,模块级电子设备的热设计问题日益突出.文中利用Icepak软件对某伺服控制模块进行热设计.基于热分析理论,在模块上加工散热翅片,并分析不同翅片厚度和翅片间距对温度分布的影响,最终得到满足温度要求和加工要求的热设计.结果表明,散热翅片可以在不增加额外冷却设备及不增大模块外形尺寸的前提下有效降低模块整体温度.文中的分析方法可为模块级电子设备的热设计提供参考.     

平直翅片热管散热器的正交数值模拟优化

文中以平直翅片热管散热器为研究对象,研究了翅片厚度、翅片间距、翅片高度、翅片宽度和热管直径 5 个结构参数对翅片换热性能和阻力特性的影响,采用正交实验设计的方法设计了上述结构参数的 15 个组合方案,利用 CFD 数值模拟的方法对每个组合方案下翅片的流动换热性能进行了模拟。以努塞尔数 Nu 、阻力系数f、传热性能综合评价指标(Performance Evaluation Criteria, PEC)作为评价指标,在每个评价指标下利用极差分析挑选出性能最优的组合方案。 该方法能快速获得散热器结构的优化方案,并分析出主要影响因素,对工程应用有一定的指导意义。 结果表明:影响 Nu 和 f 的最主要因素是热管直径,影响 PEC 的最主要因素是翅片厚度。 对于本文研究的散热器,其最优参数组合方案为:翅片厚度为 0. 6 mm,翅片间距为 2. 2 mm,热管直径为 6 mm,翅片高度为 65 mm,翅片宽度为 28 mm。     

温度应力对环式换热器壳程密封结构的影响

通过极限情况下分程箱套筒与管箱筒体之间的温度应力的计算,证明温度应力对H-H型螺纹锁紧环式换热器壳程密封结构有着极大的影响,明确了对温度应力的校核在今后设计中的重要性。