采用低熔点液态金属工质散热的热沉传热数值模拟

为研究低熔点液态金属散热工质的强化散热机理,针对芯片散热,对热沉内低熔点液态金属镓以及水分别作为散热工质时的层流传热性能分别进行数值模拟,比较分析热沉流道长度、直径、Re数及工质导热系数对热沉散热性能的影响.结果表明,以镓为工质时,芯片温度受流道长度变化的影响较小,随流道直径、Re数的增加而降低:仅在流道长度小于临界长度的较短范围内具有比水更好的冷却效果,且临界长度随Re数的增加而增大;工质导热系数越大,芯片温度降低的程度越来越小.研究结果为合理设计液态金属散热系统提供理论基础.     

热源与热汇对跨临界CO_2系统性能的影响

跨临界CO2系统性能不仅受到排气压力的影响,而且对热源热汇温度的变化也十分敏感。介绍了具有双节流阀装置且带有平衡储液器的跨临界CO2制冷热泵试验台,并改变热源和热汇温度条件对系统进行了多工况对比性试验研究。结果表明:当热汇温度15℃一定,热源从15℃上升到25℃时系统制热COPH平均每5℃上升4.4%左右,反之热源温度25℃一定,热汇从15℃上升到25℃,系统制冷COP平均每5℃下降6.8%左右。且热源温度对冷冻水出水温度影响较大,而热汇温度对其影响较小,无论是热源或热汇温度平均每改变5℃对冷却水出口温度的影响范围在0.7℃到1.9℃左右。     

小型两相热虹吸环的散热性能试验研究

对一种用于微电子产品散热的小型两相热虹吸环进行性能测试,这种散热元件将微电子产品产生的高热流密度传到外界.实验表明该小型两相热虹吸环性能优异,在传热在142W时蒸发器平均温度84.3℃,热阻为0.077℃/W.启动性能好,在室温为21℃、蒸发器平均温度为38.3℃时启动.     

基于烟囱效应的电子设备自然散热设计

采用自然冷却的电子设备的换热性能与其散热结构有着密切的联系。为研究自然散热结构形式对换热性能的影响,采用FloEFD 软件进行了数值计算和对比研究。为强化自然散热效果、降低热源温度,在不增加翅片重量的前提下,基于烟囱效应设计了一种曲面散热翅片结构。仿真结果表明,相比于竖直翅片,曲面翅片结构可有效利用入口效应增强自然对流换热,翅片与盖板结合形成的烟囱结构可有效提高自然对流流速,从而达到强化换热的目的。对直翅和曲面翅结构实验件进行了自然散热实测对比。结果表明,在相同发热条件下,优化后实验件的热源温度相比原结构降低3 ℃ 以上,可为电子设备的高效自然散热设计提供参考。     

螺旋管换热器无缆内检测系统研究

针对带缆涡流检测方法在螺旋管换热器检测中易自锁而无法穿过管道的问题,设计了螺旋管换热器无缆内检测系统。可使用液体或气体驱动检测系统穿过螺旋管,检测系统穿过管道后,通过上位机读取检测系统中存储的数据。通过有限元仿真的方法,选择合适的激励频率和检测线圈参数,检测信号激励频率为100 kHz,检测线圈尺寸为宽3 mm、外径12 mm、内径8 mm。在外径19 mm、壁厚3 mm的不锈钢管道上进行了实验,实验结果表明检测系统可以检测直径为1 mm通孔缺陷和深度为2 mm外壁缺陷,通过气体驱动检测系统实现了螺旋管的检测。     

电机控制器IGBT模块水冷散热设计

以电机控制器中IGBT模块水冷散热回路为研究对象,根据传热机理对其进行了传热与流阻分析;并利用有限元仿真模拟软件对水冷散回路的散热性能进行仿真模拟,研究不同翅片尺寸、翅片数量、冷却水流量参数对IGBT散热结温与冷却水压降的影响规律,获得了水冷散热的最优设计参数。结果表明:当冷却水流量为16 L/min、翅片数量为108、翅片尺寸为23 mm×6 mm时,水冷散热系统具有更好的散热效果。     

电动汽车锂电池热失控测控技术

锂电池热失控引起的电池爆燃事故是电动汽车的重大安全隐患,到目前为止还没有有效的解决办法。现有研究表明,只要锂电池的产热速度低于散热速度,热失控就不会发生。锂电池热失控实验显示,热失控发生时温升速率明显增加。以温升速率指标建立锂电池热失控判断系统,以热平衡原理设计冷却防火系统,以判断结果驱动冷却防火系统喷洒适量的冷却防火介质,实现足够的散热速度,可以中止热失控进程,为有效防控热失控提供了积极的解决思路。     

车载电源DC/DC变换器的热分析

针对电动汽车DC/DC变换器散热效率较低影响内部电子器件工作的稳定性的问题,设计了高效的水冷式散热系统。基于板翅式结构的换热机理,采用遗传优化算法得到了冷却流道的最优结构尺寸。采用计算流体动力学的方法模拟了优化后流道内部的流场和温度场的分布情况。研究表明:实验结果与仿真结果基本一致;在要求的散热范围内,当流道高度为15mm、宽度为24mm时冷却系统的工作性能最佳;流道两端会产生强烈的湍流导致较大的压降;冷却液流量与压降呈指数函数关系,与散热量呈一次函数关系。研究方法对DC/DC冷却系统优化设计具有实际的指导意义。     

基于电磁泵驱动的液态金属冷却系统研究

液态金属相比传统冷却液有较高的导热系数和较低的运动粘度,利用液态金属作为冷却液的散热系统具有散热能力强、系统压力损失小的特点。为了验证镓铟合金冷却液散热系统的散热能力,理论上分析了液态金属的优势,利用铸造工艺及填充工艺研制了一套一体式液态金属冷却系统。采用有限体积法对冷却系统进行仿真分析,得到了冷却系统的温度分布。同时利用热电偶和红外成像仪开展冷却系统的实验测试,测试结果验证了仿真分析的准确性。     

泵驱两相冷却系统设计及性能验证

为了解决电子设备中高热流密度器件的散热问题,文中利用介质相变原理,采用泵驱两相冷却技术实现高效散热。搭建了泵驱两相冷却系统并对关键部件的设计进行了研究,验证分析了系统的散热性能及热负荷变化对多支路流量分配的影响。结果表明：以R134a为工作介质的泵驱两相冷却系统可实现312 W/cm² 的局部散热热流密度;对于多点热源（热流密度为0.4 ~ 5.5 W/cm² ）,不同热源与冷板贴合面附近的温度均匀性好,温差小于1 ℃;对于多支路系统,某一支路热负荷的变化会引起各支路流量分配的变化。     

纳米材料科学与技术展望

综述了纳米材料的基本效应 ;展望了纳米材料科技的发展 ;提出了未来纳米材料科技的研究重点和方向     

复合材料层合板在低温环境下冲击拉伸性能的研究

采用自制的复合材料动态低温拉伸实验装置,研究了玻璃布－环氧层板（ＧＦＲＰ）在０℃、－３０℃低温环境下的冲击拉伸力学性能,获得了ＧＦＲＰ材料的动静态拉伸力学性能参数。实验结果表明：在１０－５／ｓ到１／ｓ应变率范围和低温条件下,ＧＦＲＰ材料具有明显的应变率效应和温度效应。在低温环境下,当应变速率提高时,拉伸强度明显增大;和室温情形相比,在低温环境下,ＧＦＲＰ材料的拉伸强度有所提高。实验发现,在低温环境下ＧＦＲＰ材料具有动态韧性。还探讨了复合材料拉伸试样设计的一些主要问题。     

材料的应变率强化与磨削加工中的尺寸效应

根据对磨粒接触区材料应变、应变率的分析,以及剪切区热量分配的简化公式,考虑金属材料的应变率效应对磨削过程的影响,指出磨削中的尺寸效应在一定程度上与材料的应变率强化效应有关,认为尺寸效应是应变硬化、应变率强化所造成的热软化,以及材料缺陷等多种因素共同作用的结果,在某些条件下,应变率效应将起主要作用。磨削速度与未变形切屑厚度的乘积是决策 剪切变形机制的重要参数。该乘积值超过临界值,有可能形成失稳剪切。     

Rotational and end effects: a model for uncertainty evaluation in force measurements by means of dynamometers

The model proposed in the paper allows the rotational effect to be interpreted and is based on the concept of elastic interaction, which is also present in the end effect. The model is supported by a number of experimental cases regarding dynamometers of different types, whose certificates of calibrations carried out at intervals of several years are available.     

反应离子束蚀刻中的草地现象及其改善

针对波导沟道制作的蚀刻工艺,讨论利用反应离子束蚀刻技术制备波导沟道的工艺条件对面形的影响,对严重影响面型的草地现象形成原因和工艺改善进行实验实践,包括光刻胶、温度效应、二次效应等因素,并提出进行光学稳定、调节离子入射角和改变刻蚀气体压强等减小草地现象的措施,对蚀刻低损耗波导进行有益的探索。     

PVDF压电式谐振传感器在密度测量中的实验研究

密度测量在现代生产生活中占有很重要的地位,因此研究出能够快速精确测量密度的方法会极大地改善生活和生产质量。现利用聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜的压电效应和逆压电效应制成薄膜压电式谐振传感器,用于气体或液体的密度测量,从而得出传感器谐振频率与被测气体和液体密度之间存在的关系。从实验和分析结果看,该谐振传感器可用于气体或液体的密度测量,且测量结果具有较高的分辨力。     

B270-As_2S_8复合平面波导制备技术研究

为了制备As2S8波导,提出一种兼顾导波和光子作用的复合波导结构,叙述了B270-As2S8复合平面光波导的制备工艺。实验制备了复合平面光波导,采用双棱镜耦合的方法激励复合平面波导的导模,实现导模在波导中的传输,并且在复合平面波导上实现光阻断效应。结果表明该复合平面波导具有良好的传输特性,可应用于制备光开关等波导器件,具有一定的应用潜力。     

厚胶光刻蚀刻中的图形展宽分析与改善研究

为了刻蚀出低损耗波导沟道,对光刻和反应离子束蚀刻(RIE)中影响展宽的工艺条件进行理论分析和实验实践,提出采用多次旋涂、消除芽孢、低温后烘和刻蚀、光学稳定等措施减小展宽,并对不能完全消除的展宽分析给出原因。实验结果表明展宽得到有效的改善。     

考虑紊流效应和温黏关系的滑动轴承故障分析

为了研究气轮发电机组滑动轴承发生的轴瓦破裂、碰磨故障的原因,从考虑轴承润滑问题的紊流效应和温黏关系出发,采用有限元法求解了广义Reynolds方程、能量方程和热传导方程,得到额定负载下的油膜压力、温度和厚度分布,从而解释了所研究轴承的故障现象,即轴瓦破裂位置出现在最小油膜厚度位置的下游。     

PLZT陶瓷双压电晶体型光执行器件动特性研究

本文介绍一种新型光控系统，系统中应用ＰＬＺＴ陶瓷片作为光执行器件实现光机转换，将两片极化后的ＰＬＺＴ陶瓷片按极化方向相反粘贴，形成双压电晶体型光执行器件，根据光信号来控制ＰＬＺＴ陶瓷双晶片的机械变形，实现光控伺服系统