基于LED灯具的散热装置设计及研究

设计并加工了一种LED灯具的散热装置。该散热装置包括热传导单元和热吸收单元,其中,热吸收单元由蒸发器、蒸汽管路、液体管路和冷凝器等组成,蒸发器设有环路的蒸汽流出接口和液体流入接口,蒸汽管路和液体管路分别通过蒸发器的蒸汽流出接口和液体流入接口与冷凝器连接,形成闭合散热回路。此装置相较于传统的散热装置结构简单、气密性好,能够实现高热流密度下的安全运行,有效地解决了LED灯具的散热问题。     

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。     

基于主动进气格栅的燃料电池汽车能耗研究

针对燃料电池汽车前舱开口面积过大导致车辆在大多数工况下的前舱进风量都较大,引起经济性下降的问题,作者提出为燃料电池汽车搭载主动进气格栅的方案,对其进行建模并简化,分析主动进气格栅不同开度下的空气阻力系数及不同车速、格栅开度下的散热器进气量,建立车速-格栅开度-散热器进气量的模型。搭建燃料电池汽车产热、能耗及热管理分析模型,计算NEDC工况下燃料电池的实时产热,根据散热需求控制格栅开度,分析发现燃料电池汽车在满足热管理需求的前提下整车能耗降低了9.6%。     

识别流网络关键节点的虚拟外界投入产出分析法

网络关键节点识别是复杂网络研究的核心问题之一。经济学中的投入产出分析法可以用于评估带有外界流入流出量的开放流网络的节点中心性,但该方法不能直接应用于缺乏外界流入流出量的封闭流网络系统的关键节点识别。该文通过引入虚拟的外界节点将封闭流网络系统转化为开放的流网络系统,再在转换后的网络上进行标准的投入产出分析即可对网络关键节点进行识别。以中国铁路网络和世界粮农贸易网络关键节点识别问题为例,演示了虚拟外界投入产出分析法的应用过程与结果。该文方法为评估一般的封闭流网络系统中的节点中心性提供了一种可选手段。     

非等温热源作用下的工业热廊道热压自然通风特性研究

在工业建筑中,因干燥、烧制等生产工艺的要求,连续排列的多个高温设备将组成具有大长宽比的带状体热源,并在此类热源附近形成高温廊道.本文以工业车间热廊道为对象,通过数值模拟的方法,研究了在非等温热源作用下,其内部热压自然通风的基本特性.首先对比分析了两热源在等温和非等温下的厂房温度场和速度场分布差别：非等温热源作用下,高温热源侧的气流因浮力向上迁移,低温热源侧的气流则被诱导降沉至中间廊道,以减缓中部区域的热堆积.并进一步研究了两热源的不同温度差异对热压自然通风效果的影响,结果表明,随着两热源温差的增大,廊道上方左右两股气流的汇合位置逐渐向高温热源侧偏移.研究结果可为热廊道厂房在非等温热源作用下的自然通风设计提供参考.     

地面效应模拟对环境风洞中车辆冷却系统试验影响的数值模拟

针对目前环境风洞普遍缺少地面模拟的情况,通过数值模拟技术,建立1∶1环境风洞模型及整车模型,分析了地面效应对车辆冷却系统环境风洞试验的影响。结果表明:环境风洞在引入地面模拟后,车身底部的流场分布发生变化,主要表现在地面边界层的厚度减少,通过车身底部的空气流速增大,由此降低了发动机舱冷却气流出口的压力,使得通过散热器的冷却空气质量流量增加1.2%左右。     

通用电子设备舱用热虹吸管均热器性能

为保证有效散热,同时防止有害、潮湿的气体及粉尘等进入,将热虹吸管均热器用于通用电子设备舱,对不同热流功率(800～1 200 W)和不同环境温度(39～53℃)下热虹吸管均热器的散热特性进行试验研究.结果表明,热虹吸管均热器散热性能良好,除风机外无需任何附加动力消耗;不同热流功率、不同环境温度下,舱内外气流温差低于20℃时,热虹吸管均热器均能使舱内的气流温度不超过65℃;电子设备舱内外气流温差在11～17℃,适合内外温差为15℃左右的散热场合;热虹吸管均热器能效比(energy efficiency ratio,EER)为普通空调器的2～3倍,而成本为普通空调器的1/3～1/2,运行可靠性高.     

制冷空调冷凝热回收的性能研究

从利用空调冷凝热为研究出发点,以海信公司KFR-60LW／BP改装而来的试验台为例．在不同冷却水流量下的制冷剂温度,冷却水进出冷凝器的温度,不同冷却水流量下冷水的温度以及不同冷却水流量下压缩机输入的功率,并对这些实验数据进行了分析．实验结果：当冷却水流量为116L／h时,出冷凝器的冷却水温度为52．5℃,当冷却水流量从200L/h变化到600L／h时,其综合性能系数从5．51提高到7．04．     

工作区水平平推流送风空调房间热分布机理

本文研究了在工作区以低速水平平推流送风时,空调房间气流流动与房间热分布特性。探讨了水平送风气流与热源的自然对流热射流的相互影响作用,提出了当空调房间工作区得热量为最少时的两种气流最佳配合状况。得到了影响房间气流流动和热分布状况的影响因素,给出了确定房间热分布系数的经验公式。     

空气层防潮性能的研究

在建筑围护结构中设置封闭空气层,是常见的保温措施。通风空气层设置在围护结构的低温面对围护结构有去湿的作用,这点早已被公认,但如何有效地防止围护结构中热绝缘材料受潮,同时又不降低其保温性能,这已是建设热工设计上一个非常重要的问题。最近发现,围护结构低温面设置空气层对相邻热绝缘材料有防潮的作用。本文从多孔材料的热湿迁移的基本关系出发,通过模型对比实验,进一步分析和证实了空气层在围护结构中的防潮作用,说明了空气层的防潮隔热机理,表明了密闭空气层中空气渗透将大大降低热绝缘材料的热阻值。在此基础上提出了空气层防潮的最佳方案。     

发电机组流场特性数值模拟及其散热优化研究

发电机组高性能和轻量化的设计需求对其冷却系统提出了更高的要求。发电机组工作时机舱温度上升快,其散热性能不好直接影响其高效正常运行。文章以发电机组为研究对象,采用CFD软件STAR-CCM+ 11.06对某发电机组整机流场特性进行数值模拟分析,并采用单一变量控制方法对风量提升进行研究。结果表明:该发电机组原结构风扇进风风量仅为40 g/s,发动机热风回流导致电机进风量增大,不利于电机的冷却;通过调整进风结构、减小出风阻力和添加隔热挡板均可以提升风量,其中添加隔热挡板后发电机组风量提升明显且能有效消除热风回流现象。依据单因素分析结果提出了调整左右进风口布置、加大消声器护罩出口、添加发动机隔热挡板的组合方案,优化后的发电机组风扇进风量提升至75. 79 g/s,总风量提升明显;热风回流被隔热挡板充分隔断,电机热风循环减少;油箱、化油器、点火器的表面速度明显提升。发电机组总进风量增加,机组内空气流速快,有利于发电机组的冷却,可保障其高效正常地运行。发电机组流场特性数值模拟及其散热优化研究结果可为后续发电机组的设计及改进提供参考。     

汽车空调冷却风扇选型分析

冷却风扇不仅为发动机冷却系统提供足够的冷却风量,将发动机水箱内高温的冷却液冷却。同时,还为空调系统提供风量,将冷凝器内的高温高压气态制冷剂冷凝成中温高压液态制冷剂,基于某型号轿车,通过CFD分析冷凝器处风量分布及整车状态下空调性能试验来选择合适风扇,以满足汽车空调系统要求。     

车速变化对吸收/压缩混合制冷循环的影响

通过对不同车速下客车发动机排气参数的定量分析和吸收/压缩混合制冷循环计算,确定了发生器的结构形式和换热面积,建立了发动机排气参数和发生器内工作流体的传热分布参数模型。进而分析了在不同车速下发生器负荷特性对混合制冷循环的影响。结果表明,制冷负荷为30kW的条件下,车速大于100km/h时,废热制冷就能满足客车冷负荷需求;车速在35～100km/h时,废热制冷和压缩制冷联合运行才能满足客车冷负荷需求;车速低于35km/h时,客车冷负荷完全由压缩制冷提供。     

热风炉冷风分布的计算机模拟研究(Ⅲ)

应用紊流三维模型模拟内燃式热风炉内冷风在格子砖柱中的分布,寻求改善其分布的途径,讨论了不同布置的水平导流板和竖直导流板的结合使用对气流分布的影响,模拟结果表明,在支柱空腔内加设水平导流板改变了原有大回旋流场,使回旋流变成大面积的单向流,发展了边缘气流;支柱空腔内加设竖直导流板抑制了边缘气流的发展,加强了中心气流。通过水平导流板和竖直导流板的适当结合,可以实现冷风在格子砖内的均匀分布。     

基于高速工况的燃料电池汽车发动机 舱内结构优化

选取某燃料电池汽车为研究对象,搭建 GT-COOL 和 STAR-CCM+ 联合仿真平台。使用一维和 三维模型联合计算 100, 120, 150 km/h 工况下使用体积分数为 50% 的乙二醇溶液作为冷却介质时发动机舱内 的温度特性,并找到主要热害位置,且通过安装导流板的方式来提高主散热器和左右散热器的进气量。计算 结果表明,安装导流板有效提高了进气流量,降低了主散热器和左右散热器出口冷却介质的温度,达到了提 升散热性能的目的。     

动力舱冷却模块优化匹配方法实验

为了优化商用车冷却系统的匹配设计,提出基于动力舱前端模块风洞实验的冷却模块优化匹配方法.并以某商用车为原型,进行应用验证.将动力舱内前端模块按设计要求试制成前端零部件模型、冷凝器、中冷器、水散热器4排布置,在风洞试验台上进行性能试验研究.完成冷却模块与风扇的匹配设计,并通过道路试验检验该冷却系统的运行性能.研究结果表明,在4.0～10.0 m/s风速下,单个水散热器的冷却风压降占舱内前端模块总压降的55%～58%,舱内零部件对压降约有3%～5%的影响. 当有效迎风速度达到7.0 m/s时,模块散热量已满足系统额定点要求.基于本方法匹配的冷却系统性能达到设计要求,前端冷却模块的匹配试验可提高系统设计精度,且有利于节能．     

热风炉冷风分布的计算机模拟研究（II）

应用紊流三维数学模型模拟内燃式热风炉内冷风在格子砖柱中的分布,寻求改善其发布的途径,讨论了加设不同布置的水平导流板地气流分布的影响,模拟结果表明,在支柱空腔内加设水平导流板改变了原有大回旋流场,使回旋流变大面积的单向流,通过在支柱空腔内加设水平导流板可以发展边绿气流,这恰好与加设竖直导流板的作用相反,水平导流和竖直导流板的结合使用望实用冷风在格子砖柱中的均匀分布。     

热管中冷器的传热与阻力特性

为了研究重力热管在车辆中冷器上的应用可行性,设计用于冷却高温增压空气的热管中冷器.选用水作为工作介质,在风洞实验台架上进行热管中冷器的传热和阻力性能实验.测试热管中冷器在不同冷侧空气流速、冷﹑热侧空气进口温差、热侧空气流量下的散热量和压力降,比较并分析测试结果.结果表明,热管中冷器具有良好的散热性能,在一定范围内可以满足高增压内燃机的散热要求.将实验结果与理论模型计算值进行比较,结果表明,实验值与理论计算值变化趋势吻合较好．     

基于STAR-CCM+的通机整机流场数值模拟

基于CFD方法,采用STAR-CCM+?11.06流体仿真软件对某通机整机流场特性进行分析,研究了风扇罩开孔、箱体底部开孔、风扇罩内侧挡板及位置等对流场特性及风量分配的影响.对6种不同结构改进方案的仿真结果表明:不同结构下整机流场分布特性与其原始结构分布特性基本一致,发动机表面平均速度相差不大;箱体底部开孔面积从240...     

热风炉冷风分布的计算机模拟研究(Ⅰ)

应用紊流三维数学模型模拟内燃式热风炉内冷风在格子砖柱中的分布,了加设不同高度的竖直导流板对气流分布的影响。结果表明,通过在支柱空腔内加设竖直导流板可以抑制主流通凤正对前方的边缘气流,使主流股在整个畜热室断面上展开而不形成大的回旋流;