密闭机箱风冷散热结构设计与分析

文中以在严酷环境条件下使用的某型便携式电子设备为研究对象,结合传统机箱结构,设计出一款在高温环境下强迫风冷散热的密闭机箱。通过中空盖板设计,让气流在中空盖板内流动,以提高发热芯片与空气的换热速度,有效地降低整机设备及内部模块的温度,保证设备在湿热、盐雾、淋雨、高温等恶劣环境下能长时间正常工作。为了验证该强迫空冷散热设计的可实施性和量化设计指标,利用ANSYS Fluent软件对其结构装置在不同环境温度和风扇功率下的散热效果进行了三维仿真。仿真结果表明,中空盖板内的最优通风风速为1.5 m/s,该通风风速可使密闭机箱的散热效果与电能消耗达到最优平衡。     

某高热耗及高热流密度风冷散热热设计与优化

随着大功率器件的普及,单点热耗高且热流密度大的问题越发突出。以往的解决方法都采用液冷散热,但液冷散热相较于风冷散热存在设备量大、成本高等缺点。文中探讨采用风冷散热解决单点热耗高且热流密度大的问题,使风冷散热方式在高热耗、高热流密度工程上得到应用。通过仿真分析,采用蒸汽腔（Vapor Chamber, VC）均温板并进行风冷冷板结构参数优化,达到减小传热路径上各热阻的目的,从而设计出了满足散热要求的风冷冷板。装机后对实物进行测试,验证了风冷散热在高热耗、高热流密度散热问题上的可行性。     

某机载液冷综合机架的结构设计

针对某机载电子设备的小型化、轻量化和高热耗的特点,从内部模块的布局、结构功能一体化、电气及水路互联的盲配设计、散热结构及流道设计、电磁兼容设计等方面介绍了液冷综合机架的结构设计过程。对综合机架实体模型进行了力学仿真和热仿真分析,并对实物样机进行了试验验证。结果表明,液冷机架的设计满足使用要求,对以后的工程应用具有较大的借鉴意义。     

增程器风冷电机散热方案仿真分析及测试验证

风冷电机在小功率增程器市场有广泛的应用,特别是工程机械方面,但由于风冷方式的冷却能力相对较弱,需进行充分的散热验证。本文以一台额定功率25kW增程器用风冷电机为研究对象,首先采用流-热-固耦合模拟方法对电机壳外流场及电机各部件的温度分布和温升进行稳态仿真分析、对绕组温升进行动态仿真分析,再通过台架温升测试验证了风冷电机散热结构设计的合理性。分析结果表明该电机风冷散热方案满足散热需求,电机温升约为75℃,环境温度45℃的线圈最高温度为120℃,满足电机绝缘耐热等级为F级的要求。电机的仿真温升和实测温升基本一致,验证该风冷散热设计方案设计的可行性和仿真方法的可靠性。     

21700圆柱锂离子电池组风冷散热分析

以21700圆柱电池单体为研究对象,应用CATIA建立电池包三维模型,运用COMSOL平台进行散热有限元分析。以风冷对流换热的方式对电池模组进行散热,分析两种排列方式以及单体间距对电池模组散热性能的影响。发现单体交叉排列电池组与外界对流换热加强,散热效果较好;随单体间距的加大,电池组的散热效果更佳。分析结果为动力电池风冷散热系统设计提供参考。     

机载综合射频系统机架结构设计与分析

随着航空电子技术的发展,先进的综合射频机架已经成为新一代战斗机的重要组成部分。为解决机载综合射频系统机架的热设计、隔振设计和电磁兼容性等难题,本文提出了机架的结构设计流程。以某型机架为例,采用自顶而下的设计方法,先确定结构形式和液冷分流方式,再对冷板流道和隔振形式进行了优化,最后设计背板结构。采用理论计算、仿真分析与试验相结合的方法验证了机架结构设计方案的合理性,满足系统指标要求。该设计过程可为相关产品结构设计和分析提供有益借鉴,并可在其基础上建立规范化的设计过程。     

牵引逆变器IGBT风冷散热试验及仿真平台搭建

IGBT散热性能是影响高速动车组在行驶过程中安全性、可靠性及动力性的重要因素。本文以某出口铰接车牵引变流器箱为试验研究载体,研制了专用风冷散热试验台;同时运用仿真软件Flotherm进行了仿真计算,通过实物试验与仿真计算的对比研究,验证了仿真计算的可行性。     

电动车动力锂电池系统强制风冷散热特性研究

锂离子电池因为具有能量密度高、输出电压高、自放电低等优点被广泛应用于电动汽车.但电池组因为在充放电时的电流过大,电池箱内空间结构紧密以及工况环境恶劣等因素都会导致电池组温度过高及温度不均匀,这就会严重降低锂电池的性能,缩短电池组的使用寿命.因此锂离子电池组的散热系统及温度控制成为保障新能源动力稳定的重要环节.本文首先阐...     

核素恒温器散热结构设计与分析

为解决放射性合成自动化模块散热问题,文中设计了一款新型多尺寸翅片结构的铝合金核素恒温器,利用有限元分析软件ANSYS Workbench对核素恒温器进行了热力学分析。采用控制变量法进行翅片参数设计,采用翅片的非等高设计进行散热性能优化,在保证恒温时温差小于5 ℃的前提下得到散热性能最佳时的结构参数。结果表明：当核素恒温器的翅片高度为11.5 mm、翅片间距为2 mm、翅片的厚度为1 mm、翅片长度为42 mm时,恒温器表面的最高温度为78.745 ℃,比无翅片时低了25.205 ℃;经过翅片非等高设计,圆筒内壁与翅片距离为3.5 mm,其他参数不变,恒温器表面的最高温度比优化前低了0.294 ℃,在此结构参数下恒温器的散热性能最佳。     

基于ASAAC标准模块的机载液冷机架的热设计

某机载液冷机架不仅耗散功率大,而且热量集中,怎样及时高效地将模块的热源热量导出传递到机架导轨上并有效地散热是亟待解决的问题。文中详细叙述了基于欧洲联合标准航空电子结构委员会(ASAAC)标准模块的机载液冷机架的热设计,采用了新型液冷冷板,进行了不断的试验。试验结果表明,基于ASAAC标准模块的机载液冷机架的热设计是成功的。文章在ASAAC架构下的高导热率传导散热技术方面做了有益的探索,成功解决了ASAAC标准模块如何在恶劣环境下满足国军标GJB150.3—86高温工作试验要求的问题。     

机载换热器设计

换热器是液冷系统的重要设备,在特种飞机上安装使用是一项新应用,其研制经验值得总结和提炼,以便为新型机载换热器优化设计和换热器设计规范的拟制提供参考。文中简要介绍了换热器的工作原理,从设备选型、主要技术参数的计算和要求、结构设计、表面处理等几个方面阐述了机载换热器设计技术和方法,指出了换热器研制生产的关键技术及解决途径。依据文中介绍的技术和方法设计的换热器实现了小批量生产,在某型多架特种飞机上得到应用,获得了良好的使用效果,验证了换热器设计技术和方法的正确性。相应的研制经验值得推广,以便更好地指导机载换热器的设计。     

机载气密式高压电源机箱结构设计

根据工程实际,对机载气密式高压电源机箱的结构设计作了较全面的总结.从满足设备苛刻的装机环境条件出发,在传统热设计的基础上结合计算机仿真热分析,采取增大箱体表面积和外部对流换热及设置内部风机搅拌的措施,解决了密封与散热的矛盾;同时,进行了强度校核,兼顾了强度与重量的统一.该单机的成功研制,为类似产品的研发提供了有益的借鉴.     

无人机载雷达发射机结构设计

文中探讨了无人机载雷达发射机的结构设计问题,在分析该类型发射机的基本原理、特点的基础上总结了其基本设计准则以及发射机总体布局原则.重点阐述了密封腔和非密封腔内结构布局,以及行波管结构改进.探讨了发射机的热设计和低气压条件下强度设计问题,并通过仿真运算进一步验证了其可行性.     

折叠式MCU航空电子设备通用机箱结构设计

介绍了一种折叠式MCU(可更换标准设备)航空电子设备通用机箱结构设计,对机箱设计标准、设计要求及详细方案,热、振、电磁兼容专题设计与分析,定制开发思路进行了全面阐述.该通用机箱为独立LRU(现场可更换设备),采用折叠开放式总体方案,左右侧门可绕主体框架上的转轴展开.机箱外形及对外机械、电气接口满足HB7390标准的民用飞机电子设备接口要求.其产品和设计方案可供现代军、民用航空电子设备参考或选用.     

碳纤维液压油箱结构及散热设计

针对某高机动雷达轻量化研制要求,设计了以碳纤维为主体框架材料、使用工程泡沫作为芯材的液压油箱,并利用内隔板加强散热,相对于不锈钢油箱整体减重63%以上。根据该雷达液压系统间歇工作的特点,对系统温升及碳纤维油箱的散热情况进行了理论计算、仿真分析及试验验证,结果表明该碳纤维油箱散热性能满足使用要求。     

水冷盘式制动器散热结构优化

为提高水冷盘式制动器散热性能,基于强化对流传热原理,通过添加扰流柱对制动器散热结构进行优化,设计了4种扰流柱散热结构,运用CFD方法模拟制动盘流固耦合传热过程,采用Fluent软件进行热流固耦合仿真计算,获得制动盘温度特性和换热特性以及流动阻力特性,并使用综合性能评价因子对不同扰流柱散热结构进行评价.结果 表明:通过在...     

一种用于高热功率密闭计算机散热的环路热管系统

工作在潮湿、粉尘、腐蚀等恶劣环境下的电子设备需要密封,当机箱内部元器件的总发热功率过高时急需一套有效的散热系统来保证该电子设备安全稳定地工作.文中设计了一种环路热管系统.该环路热管系统的蒸发段位于密闭机箱内部,通过工质的相变源源不断地将元器件的热量传递到位于机箱外侧的冷凝段中.若PCB上电子元器件的结温低于其上限值,则该环路热管散热系统满足要求.理论计算和数值计算表明,该环路热管散热系统能够很好地保证高热功率密闭计算机安全稳定工作.