基于虚拟风洞的装载机动力舱热环境预测分析

为了改善装载机动力舱热环境,提高散热器的换热性能,保证整车工作的稳定性,以轮式装载机为研究对象,按照实际尺寸建立三维计算模型,采用虚拟风洞和数值模拟相结合的研究方法,预测排气系统对动力舱热环境和散热器性能的影响,并比较了在两种排气系统结构下散热器的换热效率。仿真结果与试验结果比较吻合,证明了计算模型的有效性。计算结果表明:采用隔热排气系统能够明显降低动力舱内空气的温度,改善舱内热环境,液压油散热器换热性能提高9.0%,水散热器换热性能提高7.3%,传动油散热器换热性能提高6.8%。研究结果对装载机整车热管理技术提供了指导。     

同位素温差电源辐射器的散热特性研究

建立了同位素温差电源管肋式辐射器散热过程的耦合传热模型,采用热网络法结合蒙特卡罗法,数值模拟了辐射器的散热过程.分析了辐射器质量不变的条件下,肋片数、高度及表面发射率等参数的影响.研究结果表明,在管内第二类边界条件下,肋片数对辐射器散热性能的影响明显;肋片散热效率随表面发射率的增加而降低,随肋片高度的增加非单调变化,存在一最优值.     

驻人月球科研站围护结构传热性能分析

为探索由月球表面特殊光热环境导致的驻人月球科研站围护结构传热过程与地球建筑的差异性,基于月球表面太阳辐射模型,根据有限差分法建立围护结构的传热模型,对影响内表面温度的物性参数、朝向等因素进行模拟分析。结果表明：当防热层、隔热层和阻气层分别取20 mm Nextel BF-20、240 mm Pyrogel 6650、20 mm Kapton时,水平屋顶内表面温度的波动范围为16.8～22.4℃;厚度和导热系数是影响围护结构传热性能最重要的因素,综合考虑建造成本与隔热性能,应尽量降低围护结构的厚度与导热系数,采用低密度、高比热的材料;内表面的对流换热系数与外表面的发射率直接影响围护结构的边界换热量,可结合不同朝向的辐射特点与热舒适要求,个性化定制具有差异化热惰性和外表面发射率的材料。     

管道多层隔热系统的传热分析及优化设计

采用能量平衡方程和P1阶微分近似法建立了由超细玻璃纤维和反射屏组成的管道多层隔热系统稳态传热的数学模型。利用该模型分析了反射屏层数、反射屏发射率、反射屏位置、温度等因素对系统隔热性能的影响。分析结果表明,系统的隔热性能随着反射屏层数的增加而提高,但是提高幅度逐渐减小,存在一个最佳的反射屏层数;反射屏的发射率强烈地影响系统的隔热性能,采用低发射率的反射屏对于提高系统隔热性能有着重要作用;反射屏位置对系统隔热性能有较大影响,将反射屏靠近高温面布置能获得更好的隔热效果。     

虚拟风洞下的车辆散热器模块性能改进

为了提升车辆散热器模块性能,保证车辆工作可靠性,在已有的研究基础上提出3种改进方案,依据图纸资料建立动力舱三维模型,使用热交换模型代替散热器模块,结合CFD数值方法在虚拟风洞内对各改进方案进行仿真,根据仿真结果进行评估。结果表明:3种改进方案均能提高车辆散热器模块性能,其中在消声器附近增加空气出口效果最好,与原始模型对比,中冷器、水、液压油散热器热流体出口温度分别降低了14.48%、1.39%、2.28%。     

基于CFD仿真的工程车辆动力舱散热性能改进分析

为改善工程车辆动力舱散热性能。首先,利用CFD数值仿真对国内某工程车辆动力舱模型进行分析,通过试验对仿真结果进行验证;随后,针对动力舱提出4种改进方案,并且利用CFD数值仿真对改进方案进行分析;最后,提取对比散热器组各热流体出口温度。结果表明:CFD仿真结果与试验数据最大误差为1.38%,在可接受范围内,验证了CFD仿真方法是可行的;对比4种改进方案,其均改善了动力舱的散热性能;采用规则的动力舱几何特征的换热效果最好,较原方案相比,总散热量提高了37.22 k W,液压油散热器的热流体出口温度下降最大为3.19℃。     

发动机舱温度场仿真与分析

利用热网络法和流体网络法对发动机舱进行热仿真。建立了飞行器发动机舱各部件与其内外流体之间的网络关系及仿真模型,并进行耦合求解,得到此发动机舱各部件不同位置的温度分布。根据所得的数据对发动机舱各部件受热后对工作性能的影响进行分析,对非耐热部件的热防护与热控进行分析与设计,为使发动机各个部件能够在比较理想的环境下工作,提出了表面抛光、加隔热层以及组合隔热等3种优化方案并进行仿真。     

基于辐射传输方程的稀土辐射器厚度优化分析

对以碳化硅为基底、氧化镱为表面涂层的选择性辐射器进行优化分析,基于热辐射传输方程和能量平衡方程建立数学模型,研究带内、带外光谱发射率与涂层厚度的变化关系.结果表明:涂层内外温差对发射率有削弱作用,而且涂层厚度越大这种削弱作用越明显.以0.98μm为典型波长的带内辐射,在涂层厚度为0.25mm时发射率有最大值;以1.8μm为典型波长的带外辐射,发射率随涂层厚度增加而单调增大.依据高性能辐射器应同时具备较高的带内发射率和较低的带外发射率的原则,综合分析得出稀土辐射器氧化镱涂层的最优厚度为0.25mm.     

动力舱热流场分析及涡壳散热结构优化

散热结构作为动力舱的重要组成部分,对于动力舱性能的提升有着及其关键的作用。以某装甲车辆动力舱热流场作为研究对象,基于CFD虚拟仿真平台对动力舱涡壳散热结构进行建模与计算,并提出了三种涡壳结构的优化方案。在最恶劣工况(平原高温最大速度)下,对原涡壳结构和优化后的三种结构的模拟结果进行对比分析,结果显示方案1的温度降幅为最大,有效的优化了动力舱内的流场流动情况,及相应区域的温度均降到低于设计要求的最高温度(85℃),尤其是高压配电控制区(区域1)和电子器件集中区(区域3)的温度,最大限度的降低了能量损耗,大幅度提高了动力舱的可靠性、经济性和安全性。为后期车辆动力舱的散热系统的设计奠定了一定基础。     

肋片个数及表面发射率对LED灯散热的影响

在散热量一定条件下,热分析计算了5种不同肋片数的LED散热器结构,通过迭代计算得到LED灯散热器表面温度,比较得出散热效果最好的肋片数;同时还比较了散热器在两种不同表面发射率情况下的表面温度。计算结果表明,对给定的散热器结构及散热量,在一定条件下20个肋片数时散热器表面温度最低,散热效果最好。同时,增加表面发射率能有效提升其散热效果,降低肋片温度。     

虚拟风洞下车辆散热器模块传热性能数值仿真

为提高车辆散热器模块性能和改善动力舱温度场以保证车辆工作性能稳定,依照图纸建立动力舱内、外的三维物理模型,使用热交换模型来代替动力舱内散热器模块,利用CFD数值仿真方法在虚拟风洞中模拟车辆动力舱在标准工况下的传热性能,分析总结散热器、动力舱内外的温度场与流场特点。通过将实验数据与仿真结果对比发现误差在可接受范围内,验证了文中模型的有效性以及分析的准确性。     

减免裸露电气接头热致故障的方法与材料研究

理论分析发现，只要找到一种对太阳辐射的吸收率很小、而对长波红外辐射的发射率较大的光谱选择性辐射涂料，将它涂覆在裸露电气接头表面，就可有效地平抑其温度，进而降低其热致故障率。选择２０１ＢＴ材料作为光谱选择性辐射涂层，对其性能作了较为详细的研究。实验结果表明，涂有２０１ＢＴ材料的接头表面散热量增加，表面温度得到抑制，因而达到了降低热故障率的目的。实验还发现，２０１ＢＴ材料的红外发射率随温度的升高而减小，随涂层厚度变化不明显，经冷热循环老化后，发射率则有所提高。     

连续抽油杆表面防护的热挤塑工艺优化研究

柔性连续抽油杆是一种新型抽油杆。对多种表面防护方法进行了比较，确定用塑料涂层作为主要防护涂层，对柔性连续抽油杆整绳采用热挤塑防护。介绍了柔性连续抽油杆新型表面防护材料的配方，对柔性连续抽油杆表面防护前处理工艺及新型表面防护材料的热挤塑包覆工艺中的定型、冷却工艺和加热温度参数进行了优化研究，结果表明优化后的热挤塑包覆工艺满足柔性连续抽油杆的表面防护要求。     

SiO_2气凝胶含量对单层涂层柔性复合材料热防护性能的影响

对不同质量分数SiO_2气凝胶单层涂层柔性复合材料的隔热性能和高温热稳定性能进行对比分析后发现,气凝胶含量的增加可以明显提升样品的隔热性能,但该类填料的加入降低了所制备单层涂层柔性复合材料的高温热稳定性能,并分析了SiO_2气凝胶含量对材料热防护相关性能的影响机理。     

阻燃服用外层织物的热防护性能分析

取19种不同成分与组织结构的阻燃隔热面料作为研究对象,对织物的基本参数进行了测试,并对织物经热防护性能测试后的升温时间和质量损失率作了测定与分析.结果表明:同等条件下阻燃高聚物纤维织物的热防护性能远优于经过阻燃后整理的阻燃棉及改性腈纶织物,说明纤维种类是影响织物热防护性能的关键因素;织物厚度与其热防护性能关系密切,厚度越厚,织物与火焰接触时升温时间越长,质量损失率越小,热防护性能越好.     

消防避火服复合织物热防护性能的影响因素分析

对不同外层织物种类、不同外层织物层数和不同隔热层厚度的消防避火服复合织物热防护性能进行对比,研究发现:消防避火服外层织物对提升复合织物整体的热防护性能存在着积极的影响;外层织物层数的增加可以明显提高复合织物整体的热防护性能;隔热层织物厚度的增加可以有效增强复合织物的隔热能力,显著提升消防避火服复合织物的热防护能力。     

两种双口出风模式电动汽车自然进风散热研究

采用FLUENT软件,对不同环境温度和充放电倍率时,两种双口出风模式电动汽车动力舱自然进风散热进行研究,结果表明:电动汽车动力舱自然进风散热性能随着车速提高而改善,电池组最高温升曲线的斜率明显高于内部最大温差,表明高速气流更有利于电池组内部温度降低;不同环境温度和充放电倍率下,双口上出风口模式的电池组最高温升和内部最大温差均低于两边出风口模式,可见将两边出风口模式改为双口上出风口模式,电动汽车动力舱自然进风散热性能将得到改善．     

高温热源工业建筑室内辐射热在各壁面分布研究

针对高温热源工业建筑室内辐射热在各壁面分布情况,采用有效辐射法,通过理论分析,结合MATLAB进行数值计算,分别研究了围护结构内表面温度、角系数以及热源发射率对室内辐射热在各壁面分布的影响.结果发现:围护结构内表温度对各壁面的净辐射得热强度和净辐射热分配比例的影响可以忽略;壁面净辐射得热强度、净辐射热分配比例分别与该壁面对热源面的角系数、热源面对该壁面的角系数成正比;壁面净辐射得热强度与热源发射率成正比,净辐射得热分配比例与热源发射率无关.     

发动机下护板热防护设计

根据某发动机下护板的热环境条件和温控要求,初步制定了下护板的热防护设计方案.以ANSYS/Thermal为计算平台,采用APDL语言进行参数编程,设计铝箔挡热板的尺寸及联结件处石棉的厚度.通过数值模拟,得到了采用最优化热防护方案后的下护板表面温度场及联结件的温度场.最终给出了最合理的发动机下护板热防护设计方案,为后续的实验提供直接依据.     

纺织材料的热性能测试分析

近年来,纺织业迅速发展,纺织品也从民用、装饰用、产业用纺织品逐渐应用到航空、军事、火箭等高科技领域。为了生产出适合不同热防护场所的纺织品,往往需要测试纺织品的阻燃隔热等性能,很多时候还需要进一步分析材料的热裂解过程,测试材料所释放气体的毒性等。随着科技的进步,各类测试纺织材料热性能的仪器设备快速发展。从纺织材料的热分析、阻燃性能、热防护性能、隔热性能等几个方面归纳总结了纺织材料的热性能的测试机理、方法及标准等,为今后热防护纺织材料的制备和性能评估提供依据。