基于SiCMOSFET的交错并联DC/DC变换器热分析

热性能一直是航空电子设备可靠性的重要性能指标,良好的热设计是保证设备正常运行的必要条件。简要介绍FloTHERM软件的功能,主要研究了利用FloTHERM软件进行双向交错并联DC/DC变换器的建模分析,提出系统热性能改进方案,并与实际实验对比,验证模型仿真的准确性。高温仿真实验进一步验证仿真模型的有效性。对其他电子设备的热分析具有一定的借鉴参考意义。     

惯性导航系统电子设备热仿真研究

应用基于CFD的热分析软件Flotherm,本文对捷联惯导系统的电子设备进行了热仿真研究,讨论了热分析的方法及理论,分析了仿真模型的建立方法,其中对电路板和电子元器件的建模方法及元器件热功耗的确定方法进行了具体研究.在常温条件下,对电子系统进行了稳态的热仿真,得到了系统的温度场分布,并与温度测试结果进行对比,验证了仿真结果的正确性.研究结果作为惯导系统热仿真的基础,将起到关键的作用.     

航空电机及控制器的温度场仿真分析

对一种航空用高功率密度无刷直流电机,建立电机和控制器一体的三维热仿真模型。根据电机系统内部热交换及传热学相关理论,确定系统内散热系数与热边界条件,利用有限元分析软件ANSYS Workbench对建立的热仿真模型进行温度场仿真与分析,得到了不同环境温度变化情况下电机和控制器的温度场分布和温度对时间变化的曲线。经与试验得到数据进行对比分析,验证了仿真的准确性。这对电机和控制器的设计与温度场计算提供了依据。     

高速列车变流系统热设计与温升仿真研究

变流系统是决定高速动车组动力配置的重要组成部分之一,其散热能力在很大程度上影响着变流系统的容量。论文简要介绍了高速列车牵引传动系统结构及其冷却方式,运用二次线性化的方法对牵引变流器中的主逆变器功率器件损耗进行建模,并推导出了具体的计算流程。另外,利用热仿真软件FloTHERM对功率模块特定工作状态下的热分布情况进行仿真,并与计算结果及列车运行实测数据比对,证明了建模及仿真分析的可靠性,为变流器的损耗计算及散热设计提供了方法和依据。     

内阻不一致对动力电池组温度场的影响

研究电池组的温度场对于电池系统设计和热管理设计具有十分重要的意义.实验研究了18650磷酸铁锂电池单体的基本性能,测量了不同温度和放电倍率下电池表面温升情况.根据实验结果及已有的生热模型和传热模型,利用Fluent仿真软件研究电池单体在不同温度和放电倍率下的温度场.构建了电池组热分析模型,模拟分析了电池组存在单体差异(...     

低压开关电器主电路温度场的有限元分析

基于有限元软件Ansys的热电耦合功能,采用导电桥模型模拟触头间电流收缩和焦耳发热,对某型低压开关电器样机的主电路进行了稳态温度场仿真计算,并通过试验验证了模型的准确性。在稳态温度场分析模型基础上,建立了开关电器瞬态温度场分析模型。使用瞬态热分析模型,对其在承受短时大电流情况下的温度分布进行了仿真,给出了判断触头静熔焊的依据,并分析了开关电器的热稳定性。仿真结果对低压开关结构优化设计提供了参考。     

一种基于CFD的滤波器热设计方法研究

以高功率密度有源滤波器产品热设计为例,快速建立数字化样机模型,运用计算流体力学(CFD)数值仿真手段,分析不同布局下温度场、速度场各自利弊,通过对比电感横向和纵向布局,抽风或鼓风散热方式差异,定量分析IGBT模块的均温度,计算电感所在区域的速度场分布,给出符合元器件降额标准的最佳热设计方案。其次,将物理样机热测试与热仿真数据进行对比验证。在产品方案设计中导入CFD数值仿真设计方法,利用该软件对电子设备热设计方案进行分析,保证一定准确度的同时,可大大缩短产品研发的周期。     

开关磁阻电机磁-热耦合仿真分析

采用有限元法对三相18/12开关磁阻电机进行了电磁场与温度场的耦合仿真。应用Ansoft Maxwell软件建立了样机的有限元仿真模型和驱动控制电路,通过瞬态场仿真得出电磁场和铁耗、铜耗分布情况,作为热源耦合到温度场分析模块。采用ANSYS Workbench软件的耦合分析功能,计算了样机的稳态温度场及各主要部件的瞬态温度曲线,并将仿真结果与实验结果进行对比。二者结果基本一致,表明磁热耦合仿真能够准确地分析电机内部的温度分布情况,为今后开关磁阻电机的设计与优化提供了基础。     

动力锂离子电池温度场热分析

为了更好地掌握锂离子电池放电时电池内部温度场的分布,对电池放电时产生的热量进行管理,建立了锂离子电池放电时的数学物理模型。利用热分析软件Ansys,以ICR65/400型锂离子电池为例,建立了电池的二维热模型,对电池放电时的温度场进行了仿真分析。模拟了电池内部不同热生成率及电池与外界环境不同换热方式时,电池内部温度场及最高温度的分布,并分析了电池内部热生成率及辐射换热对电池内部温度场分布的影响。结果显示,电池内部最高温度及温度场的分布与电池热生成率、电池换热方式有很大关系。在自然对流换热方式时,辐射换热散发的热量占全部热量的5.6%~17.9%。而在强制对流换热时,辐射换热散发的热量几乎可以忽略不计。     

ANSYS CFX在电子机箱散热中的应用

电子产品的温度问题是电子产品失效的主要原因之一,严重制约了电子产品性能及可靠性的提高,降低了设备的工作寿命。因此,如何合理的预测电子产品的温度分布就成为发现产品热缺陷,从而改善结构设计的关键。文中首先阐述了电子技术的发展趋势,介绍了电子设备热分析的重要性,利用其中的ANSYS ICEMCFD/CFX软件对某电子设备的机箱进行了热分析,预测了其温度场分布,建立的完整的建模分析方法具有一定的工程应用价值。     

可控励磁磁悬浮直线同步电机磁热耦合研究

针对用于驱动数控机床的可控励磁直线磁悬浮同步电机特殊结构,对磁热耦合机理进行研究。分析电机在不同电枢电流时磁场对温升的影响,建立该电机二维温度场中热传导的微分方程、热对流的牛顿冷却公式以及温度场的边界条件;确定电机不同材料的导热系数及对流换热系数,给出对流换热系数的解析表达式。采用ANSYS有限元仿真磁热耦合分析方法,分析电机主要热源,应用ANSYS Maxwell软件计算其定子、转子损耗,以此作为电机热源导入Workbench软件对其进行热分析,得到该电机通入不同电枢电流时的温度分布云图。仿真结果表明,可控励磁磁悬浮直线同步电机内发热主要集中在绕组处,随电枢电流的增加而增大。温度场计算数据可为电机设计提供依据。     

基于ANSYS永磁无刷电动机的温度场分析

通过有限元软件对永磁无刷电动机进行温度场分布研究,根据电机实际结构特点建立仿真模型,特别是定子绕组等效成层层叠压,即每两个绕组层之间为绝缘层建立绕组热模型,以电机热交换边界条件建立了温度场边界,通过分析得出永磁无刷电动机各部件温度场分布,实验研究结果与仿真结果对比得出模型等效方法的正确性和温度场分析方法的正确性,对永磁无刷电动机优化设计提供参考数据,对电机热场研究精确度提高有十分重要意义。     

混合动力汽车用锂电池组散热系统研究

电池包由于充放电倍率高,内阻大,电池热负荷高,温度不均匀,严重影响电池的电化学性能、循环寿命、安全性和可靠性。设计了一款用于混合动力汽车用风冷电池包散热结构,并通过STAR-CCM+软件模拟了流场与温度场,达到设计目标。在此基础上,对电池包进行热平衡台架试验。仿真结果与试验结果一致,电池包的最大温差为3℃,最高温度为26.5℃。     

水电站厂房结构施工期及运行期温度场仿真分析

采用大型有限元计算软件与自主开发温度场仿真程序相结合，对某水电站厂房依照实际浇筑过程进行了温度场仿真分析，解决了仿真计算中混凝土跳仓浇筑的困难，通过与以前方案比较，说明浇筑方案对厂房温度场分布有较大影响，设计时可选择施工方案来降低温度。     

基于模拟退火算法的功率元件热布局优化*

电子设备运行频率大幅提高，可能导致工作过程中功率元件由于温度过高而失效的问题，影响着电子机箱内部的正常工作。通过MATLAB编程实现模拟退火算法对PCB电子元件的散热布局进行优化设计，进而提高电子设备散热效率，并利用Icepak软件进行温度场仿真对温度结果进行验证。验证结果表明模拟退火算法可有效解决PCB电子元件散热布局的优化问题，避免了传统算法的大规模计算，在电子元件散热领域中有良好的应用前景，并且在实际应用中能有效改善温升问题，提高了电子设备的工作效率。     

电动汽车用开关磁阻电机温度场分析研究

对一台电动汽车用110 k W水冷式12/8极开关磁阻电机工作时的温度场进行数值分析,为其在实际应用中提供可靠理论依据。利用Solid Works软件建立了开关磁阻电机三维实体模型;采用ANSYS Maxwell软件计算了电机在额定状态下的铜耗和铁耗,确定了损耗热源;借助有限元方法对电机三维磁热耦合仿真模型进行了数值分析计算,深入分析了额定运行状态时的电机温度场分布规律。分析结果表明,在额定工况下,电机内部温度符合电机的热设计要求,为该类电机应用在电动汽车上提供了可靠的理论依据。     

轴向永磁调速器温度场仿真分析

通过永磁调速器参数选取公式及现场实际要求合理选取参数,利用Ansoft 3D有限元仿真软件对永磁部件进行轴向温度场的仿真分析,分析永磁体铜盘与转子的轴向温度分布,分别模拟转矩、温度与铜盘厚度、转子厚度的关系,阐述了合理选择铜盘厚度和转子厚度的重要性,对永磁调速器的设计以及选型提供一定参考。     

固相烧结炉温度场分布模拟

基于有限元分析软件ANSYS中的流体仿真模块CFX,模拟固相烧结炉在加热过程中的温度场分布变化规律,分析了不同条件下固相烧结炉加热壁面、散热壁面对温度场分布的影响,为更合理地使用固相烧结炉提供重要的参考。     

用模拟热荷法进行复合介质温度场计算的研究

根据电场和温度场的相似性,提出了用于计算复合介质地下电缆群稳态温度场的模拟热荷法。文中将电缆等效为缆芯和外护两层结构,借鉴静电场计算中复合介质交界面两侧介质的不同而用单一介质代替时的方法,根据束缚电荷引入"束缚热荷"的概念。认为在土壤和外护两种介质的分界面上有"束缚热荷",在不同介质区域中布置模拟热荷来等效缆芯表面的热荷分布及不同介质分界面上的"束缚热荷"的作用。根据场的唯一性原理,用模拟热荷法计算土壤直埋下的电缆的复合介质稳态温度场,得出温度场图及热荷热量分布图。建立等效处理后的模拟电缆的试验模型进行试验研究,以及ANSYS有限元仿真计算。将模拟热荷法计算结果与试验结果和仿真结果进行对比,验证了模拟热荷法计算复合介质温度场的可行性。     

IGBT结温及温度场分布探测研究

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)采用传统的集总参数热路法只能得到一个平均结温,不能获得芯片表面的温度场分布,因此有必要开展结温探测及温度场分布研究.先在数值仿真软件ANSYS热仿真分析环境里采用有限单元法(FEM)得到模块温度场分布,利用红外热成像仪探测IGBT模块芯片表面结温,获得了结温瞬态温度场分布,分析了结温温升及...