密闭电子设备机箱的热设计试验研究

针对某雷达密闭电子设备机箱长期运行出现温度过高现象,研究了影响机箱内部模块散热的因素。采用温度试验进行逐步测试,并用理论计算及Icepak软件对该散热模型进行仿真分析。基于试验测试和数值仿真分析相结合的方法,通过降低传导热阻和提高传热能力解决机箱散热问题。环境试验结果验证了方法有效,保证了密闭电子设备机箱在高温条件下正常工作,满足了设计要求。     

某型机载吊舱散热底板冷却效果分析研究

本文介绍了某型机载吊舱底板作为电子设备发热元件散热器冷却效果的分析研究。采用CFD仿真软件对吊舱散热底板中的流场进行了分析,得出不同工况下散热器流道内的风速;采用ICEPAK软件对散热模型进行了仿真计算,对散热方案的可行性进行了详细的分析;并最终通过试验验证。     

管翅式机油冷却器温度场模拟仿真与数值计算

利用SolidWorks对管翅式机油冷却器建模,使用ANSYSCFX仿真软件对管翅式机油冷却器的温度场进行模拟仿真,结合试验结果分析并讨论了风速和温差对管翅式机油冷却器传热的影响.试验结果与计算结果表明:空气侧温度和油侧温度差值与散热功率呈线性关系,差值越大管翅式机油冷却器的散热效果越明显;迎风面垂直方向风速与散热功率也呈线性关系,风速越大管翅式机油冷却器的散热效果越明显.利用MATLAB对已有的进风口风速、进油口温差以及对应的散热功率进行曲线拟合,得到进风口风速和进油口温差变化与散热功率的关系式.通过试验结果与计算仿真的数值模拟对比,验证了计算模型的有效性与准确性.     

电磁轴承冷却优化研究

随着大功率电磁轴承在工程中的广泛应用,其产生的能量损耗越来越大,加之电磁轴承内部结构紧凑,散热较为困难,对电磁轴承的冷却提出了更高要求,有必要对电磁轴承开展冷却优化研究.本文以冷却散热为目的,采用不同冷却方案对某工程项目所用电磁轴承进行了冷却优化,基于仿真计算的方式,对电磁轴承的温度场进行了仿真分析,并根据仿真与试验结...     

车载控制器密闭机箱的风冷散热设计

结合车载控制器安装与运行环境要求,通过理论计算与热仿真软件对密闭机箱进行了散热设计。仿真结果表明,在环境温度65℃时,功率器件最高结温为90℃,在功率器件稳定工作温度范围内。同时,选定此散热方案制成机箱进行测试,试验测试结果与仿真模拟数据基本吻合,验证了数值模拟方法的合理性以及所提密闭机箱风冷散热设计在产品中应用的可行性。     

交通信号控制机老化设备优化设计

针对目前交通信号机的老化设备占地大、安全性差、耗能高、自动化程度低等缺点,设计了一种新型老化设备。根据设备内部负载的分布和发热功率,选择合理的散热方式,并使用热仿真软件,分析多种散热方案,基于仿真结果进行设备结构优化;制造样机,选取测温点安装温度传感器,测试不同散热条件下的测温点温度,并将试验结果与仿真结果进行对比。结果表明：仿真模型的计算结果与试验结果有较好的一致性,能较好地模拟现实情况下老化设备内部的散热效果;老化设备能够可靠、稳定地实现交通信号机控制主机的批量老化。     

基于迭代计算的汽车散热器性能分析方法研究

运用CFD方法对某型汽车管带式百叶窗散热器进行性能分析,采用局部迭代法,计算出整体散热器的换热性能。同时利用多孔介质代替散热带的方法,模拟计算出散热器的阻力特性。研究结果表明:运用数个局部模型的计算结果可以估算出整条散热带的仿真散热量,将散热器总质量流量的平均值作为每个扁管入口质量流量估算散热器的仿真散热量是可行的。局部迭代法和多孔介质模型模拟计算的结果与试验结果吻合,为整体散热器的性能分析提供了新思路。     

基于ICEPAK仿真的散热器结构热设计研究

文中利用ICEPAK软件对多密度高功率芯片散热器结构进行了热设计研究。研究确立了影响翅片散热器散热性能的关键尺寸设计参数,如基板厚度、翅片高度、翅片厚度和翅片间距等,并得出了各尺寸设计参数对其散热效果的影响趋势,确定了散热器结构的最佳布局方案。此外,研究还建立了最佳布局的散热器结构实物并进行了高低温试验以模拟其高温散热情况。通过实验数据对比发现,仿真计算结果与实际较为吻合,进而验证了ICEPAK软件在电子设备散热设计方面的准确性与可靠性。     

大功率X射线源测试箱散热方案的设计与分析

为解决测试箱在测试大功率X射线源时遇到的散热问题,根据X射线源及测试箱的结构特点、工况要求、损耗功率等,通过热力学理论计算,初步得出了设备的散热方案;又运用有限元仿真,通过Flotherm软件对设备进行热仿真计算再次得出了散热方案。经过对两种方法进行数据对比后发现,理论计算和有限元仿真所得出的散热方案是一致的,均要求测试箱采用强迫通风散热方案。经实际测试证明,该方案顺利解决了测试箱的散热问题。     

基于Icepak 的驱动控制器散热设计

文中对某驱动控制器做了详细的散热设计。首先进行水冷板和流道初步设计,然后通过热仿真结果优化散热设计。同时对比了仿真和理论计算得到的IGBT 结温,两种计算方法的误差小于2%。热仿真和理论计算结果均表明散热设计可以满足控制器在额定功率和峰值功率(60 s) 两种工况下的要求。文中的计算和仿真结果可为驱动控制器产品的热设计和可靠性评估提供计算方法和参考数据。     

基于混合法和互补滤波器的车速计算方法

针对汽车纵向速度的实时计算问题,在分析汽车纵向运动学及动力学特性的基础上,提出了一种基于混合法和互补滤波器的车速实时计算方法。为了进一步提高车速计算系统在防抱死制动系统(ABS)干扰下的性能,根据互补滤波原理设计了一种扩展计算系统。为验证算法的有效性,搭建仿真平台,进行了相关的仿真实验。仿真结果表明,所提出的算法能够实现对汽车速度的实时计算,且具有较好的抗干扰性。     

基于刚-柔耦合模型的C80B型敞车动力学性能研究

以SIMPACK软件为多刚体动力学仿真平台、Ansys软件为柔性体仿真平台,采用在系统外将车体柔性化的建模方法建立C80B型敞车刚-柔耦合动力学模型,进行动力学性能仿真计算.在此基础上与刚体动力学模型仿真计算的动力学性能指标进行对比,分析车辆仿真模型中车体柔性化处理对动力学性能的影响.计算分析结果表明:车辆仿真模型中车体柔性化处理对车辆动力学性能的影响大于刚性车体对动力学性能的影响.     

非定常大涡模拟下混流泵叶轮的轴向力研究

为研究导叶式混流泵的轴向力,建立了导叶式混流泵内全三维流道模型,基于非定常大涡模拟亚格子尺度模型与滑移网格技术,对不同工况下的混流泵进行了数值模拟和性能预测,并将非定常方法计算值、定常方法计算值、经验公式估计值与试验值进行比较分析。结果表明:非定常方法计算得到的叶轮轴向力变化规律与试验和经验公式计算得到的轴向力变化规律更接近;在设计工况附近,定常和非定常方法计算得到的混流泵叶轮轴向力的数值与试验值的相对误差均约为10%;在小流量及大流量工况下,定常方法的计算值与试验值的相对误差约为30%,非定常方法的计算值与试验值的相对误差在10%之内。因此,非定常模拟方法可以更准确地预测混流泵的轴向力。     

锂离子动力电池组发热功率试验研究

锂离子动力电池的性能和寿命与电池热管理密切相关,而电池产热模型的建立是其热管理的基础。通过理论计算、试验测试和模拟分析对额定容量为50 A·h、额定电压为3.65 V的三元锂离子动力电池的充放电发热特性进行了研究。结果表明:Newman公式在电池发热功率计算中准确度较高,与试验测得发热功率相比误差为8.7%。将理论发热功率应用于模拟仿真后,模组最高温度与试验测得最高温度误差为9.5%,模拟结果可为锂电池的性能研究及热管理设计提供参考。     

某矿用车辆双回路液压制动系统参数计算与性能仿真

以某型号防爆胶轮车的双回路液压制动系统为研究对象,分析其工作原理,介绍了一种确定车辆合理制动力矩和制动压力的计算方法,论述了充液压力与蓄能器容积大小关系及参数计算方法。建立了系统及元件AMESim仿真模型,进行了充液和制动联合仿真以及前后桥制动响应特性仿真。仿真结果表明:模型准确,结果与设计目标基本一致,液压系统性能良好,满足设计要求。     

基于NSGA-Ⅱ算法的储能式有轨电车复合电源参数优化设计

为研究一类以动力电池和超级电容为复合电源的有轨电车参数匹配问题,提出一种基于多目标优化的复合电源参数设计方法。根据有轨电车的动力性能需求,给出基于等效计算的复合电源参数设计方法。以有轨电车日均运行成本和动力电池的性能衰减率为评价指标,建立多目标优化函数,采用带精英策略的非支配排序的遗传算法（NSGA-Ⅱ）,设计系统仿真模型在环的复合电源参数优化流程。以一次往返行程为运营要求,对比分析两个不同工况的Pareto解集和等效计算配置方案下的有轨电车系统仿真结果。结果表明,相比等效计算的配置方案,优化的配置方案使动力电池性能衰减率降低至少约31.1%;合理的配置方案可有效保证较高的再生制动能量回收率和有轨电车效率;长站间距的工况增加了对复合电源的配置需求。     

NUMERICAL ANALYSIS ON THREE- DIMENSIONAL FLOW FIELD OF TURBINE IN TORQUE CONVERTER

Three-dimensional flow field of turbine in torque converter is simulated by numerical calculation in order to improve the performance of torque converter. Calculation model of a torque converter is presented based on the mixing-plane technology. In the calculation of flow field,the 3D N-S equations are separated by finite-volume method and solved by semi-implicit method for pressure-linked equations(SIMPLE). Based on flow field calculation,the flow field of turbine is simulated. The velocity and pressure in the flow field of turbine are analyzed. The external performance of the torque converter is also calculated. Results of flow simulation show that there are secondary flow,off flow and velocity gradient in turbine passage. The validity of numerical simulation is verified by comparing the results of numerical simulation with experiment data.     

均匀试验设计方法在柴油机多变量优化中的应用

在发动机模拟软件AVL boost上使用均匀试验设计方法安排了不同水平的喷孔直径、喷油压力、喷油提前角和燃烧室压缩比对柴油机性能影响的模拟试验。然后建立回归方程进行优化，模拟和优化结果的对比表明：均匀设计方法在大大减少试验次数的同时仍可获得对燃油消耗率、功率和NOx排放的精确预测，其在发动机模拟计算上的应用是可行的。     

基于流场动力学行为的机械产品结构性能研究

对以发动机为例的典型复杂机械内流场的特性进行分析，考察流场中的流形，研究其产品结构改进及性能改善的方法。采用数值方法，通过建立数学模型采用显隐相结合的时间差分和有限体积法进行离散，运用任意拉格朗日－欧拉（ＡＬＥ）法，对扩散项、对流项进行计算。根据模拟结果对发动机进行结构改进设计，结果表明：内流场的流形得到改进，总体性能得到改善，三维瞬态数值模拟是复杂机械产品设计过程中结构改进及性能改善的一种有效而实用的方法。     

Numerical simulation investigation on centrifugal compressor performance of turbocharger

In this paper, the mathematical model of the flow filed in centrifugal compressor of turbocharger was studied. Based on the theory of computational fluid dynamics (CFD), performance curves and parameter distributions of the compressor were obtained from the 3-D numerical simulation by using CFX. Meanwhile, the influences of grid number and distribution on compressor performance were investigated, and numerical calculation method was analyzed and validated, through combining with test data. The results obtained show the increase of the grid number has little influence on compressor performance while the grid number of single-passage is above 300,000. The results also show that the numerical calculation mass flow rate of compressor choke situation has a good consistent with test results, and the maximum difference of the diffuser exit pressure between simulation and experiment decrease to 3.5% with the assumption of 6 kPa additional total pressure loss at compressor inlet. The numerical simulation method in this paper can be used to predict compressor performance, and the difference of total pressure ratio between calculation and test is less than 7%, and the total-to-total efficiency also have a good consistent with test.