平板和叉排散热器的综合换热性能分析及结构优化

本文引用无量纲品质因数F,分别对平板和叉排散热器的换热性能进行了综合分析。研究了空气流动速度、肋片排列方式以及几何尺寸对散热器综合换热性能的影响,并且以最小化F为目标函数优化了散热器。计算所得的数据有利于散热器结构的设计与改进。     

对排凸胞换热管内传热分析及多目标优化

在湍流状态下对对排排列的凸胞换热管的传热及流动特性进行了数值模拟,讨论了凸胞排数对换热性能的影响,分析了强化换热机理;以换热性能Nu、阻力系数f及综合换热性能PEC指数为目标函数,利用多目标遗传算法对凸胞换热管的深度H、半径R及节距P进行优化。结果表明:凸胞附近的湍流强度明显高于光滑管,且2排凸胞数的换热管综合换热性能更优;在所研究的范围内,结合响应面分析发现,结构参数对目标函数的敏感性表现为H﹥R﹥P;维持Re=13136,优化结构与初始结构相比,换热性能至少提高75%,阻力系数减少14.5%。     

独立微网风电机组谐波特性多目标优化分析

针对分布式永磁风电机组在独立微网中的谐波恶化问题,文章对不同匹配方式的风电机组开展谐波测试。选择电流谐波畸变率(THDi)和电压谐波畸变率(THDu)综合评价独立微网谐波,采用博弈策略改进多目标优化,提出基于权重分析法的微网谐波评价方案。结果表明:选择合适的机组类型以及调节机组叶尖速比可有效降低微网谐波;基于权重分析法赋予各评价指标权重系数,借助多目标优化法求解微网中发电侧谐波极小分布区域。提出微网谐波评价的精确分析和可行性评价方法,为优化独立微网电能质量奠定基础。     

压缩空气储能系统分析及多目标优化

为解决压缩空气储能系统热力学性能与经济学性能相互制约的问题,本文同时考虑热力学性能与经济学性能对系统进行优化.首先建立了系统的热力学模型和经济学模型,研究了关键节点参数对系统性能的影响规律,在此基础上以热力学评价指标能量效率和经济性评价指标单位能量成本为目标函数对系统进行多目标优化.研究结果表明:增大膨胀比、提高透平入口温度能够提高系统效率、降低发电成本;系统最佳运行工况条件下,能量效率可达55.12％,单位能量成本为396.60$/kW.     

双向扭曲管传热与流阻特性及其多目标优化

以水为工质,对双向扭曲管湍流状态下传热与流阻特性进行数值计算和准确性实验验证,分析了其强化换热机理及截面尺寸a与导程S对其传热流阻的影响,并在其基础上对双向扭曲管结构参数进行多目标优化以及努塞尔数和阻力系数的关系式拟合。结果表明:相同工况下,双向扭曲管的综合换热性能优于光管和扭曲管,在Re小于20 000时具有较好的强化效果,且高出扭曲管3.92%;流体旋转流动的方向周期性改变,进一步强化了对流传热;当a增加到一定程度,管内的湍流程度不再增加;相同Re下,η、Nu和f对导程S的变化反应较灵敏。在Re=2 300～20 000、介质为水时,拟合关系式具有较高的准确性,且通过优化得到了结构的最优组合。     

虚拟电厂负荷多目标优化调度策略分析

在新能源日益被各国重视的背景下,虚拟电厂的重要性日益凸显,在虚拟电厂的支持下能够大规模地集合分散的分布式能源、用户负荷,在整合多方资源的情况下提升供电系统的稳定性,解决能源入网问题。为此,本文就虚拟电厂及负荷侧和发电侧的多目标优化调度问题进行探究。     

考虑随机特性的分布式电源多目标优化配置

针对分布式电源优化配置研究中存在的优化目标单一和忽略源荷侧随机特性问题,应用机会约束规划方法建立计及源荷侧随机特性的多目标优化配置模型,该模型以投资效益、电压指标和有功网损为优化目标,通过效仿细菌在觅食过程中的趋化思想,将种群多样性信息反馈机制引入粒子群算法寻优过程中,以动态调整粒子速度更新策略,结合多目标优化理论,提出一种改进的多目标粒子群算法求解优化配置模型。PGE-69系统仿真结果表明,分布式电源合理优化配置能有效提高投资效益和系统运行水平;系统薄弱节点的电压水平满足机会约束要求;分析不同负荷水平下的优化配置结果,可为后续负荷不断增长情况下的优化配置研究提供借鉴。     

汽油机动力性能试验设计与多目标优化研究

针对某高速汽油机中低转速工况下动力性能较差的实际问题,分别建立发动机一维模型和三维模型,计算分析导致汽油机在中低转速工况下动力性能差的原因并确定优化参数。在此基础上利用试验设计方法（design of experiment, DOE）分析了多影响因素共同作用对发动机动力性能的影响,随后采用遗传算法对原发动机动力性能进行多目标优化。优化结果显示汽油机在目标转速工况下的转矩和功率都有10%以上的提升,在中低转速工况下的动力性能得到较大提升。最后根据优化结果试制样机并进行台架试验,结果显示在5 000 r/min转速工况下,样机的转矩和功率分别提升29.7%和28.1%,样机相较于原机在中低转速工况下动力性能有较大提升,解决了原发动机在中低转速工况下动力性能较差的实际工程问题。     

Hymod模型参数敏感性分析和多目标优化

以汉江上游向家坪水文站以上流域为研究对象,通过对集总式模型Hymod的参数敏感性分析和多目标参数优化,分析了Hymod模型5个主要参数的敏感性特征,体现了该模型描述降雨径流过程特点的全面性,采用多目标遗传优化算法(NSGA-Ⅱ)对模型参数作多目标自动参数优化.结果表明,Hymod模型能较好地描述流域降雨径流过程特征,并能通过参数自动优化得到最优参数并取得理想的验证效果.     

Numerical study on natural convection heat dissipation of flared fin heat sink for high concentrating photovoltaic module cooling

High operating temperature of solar cell in high concentrating photovoltaic system reduces its electrical power efficiency and lifetime. Therefore, it is urgent to find an efficient cooling method to manage the temperature of solar cells. In this paper, we presented a structure and established a three-dimensional numerical model of flared heat sink to investigate the performance with different structural parameters. The simulation results reveal that the thermal resistance gradually decreases and tends to be constant as the increase in non-dimensional fin length. In addition, the thermal resistance of flared fin heat sink decreases with the increase in fin number to a certain value and then increases. The value of thermal resistance is minimum when the fin number of flared fin heat sink reaches to 13.     

散热片恒流限压工况优化设计

使用APDL语言,在ANSYS开发环境中对热电模块平板式散热片进行结构优化设计。优化结果袁明：散热片底部平均温度随流道宽度增加而增加,随翅片厚度增加先降低后增加,但此结果不具有通用性。     

新型钢制散热器翅片管的传热分析及优化

通过试验测得了翅片管的温度分布 ,得出这种新型散热器翅片管的自然对流换热规律。通过对试验数据的分析整理得到了肋壁平均换热系数的经验公式。分析了翅高比、翅片夹角对平均换热系数、平均辐射换热系数的影响。以金属热强度最大为目标函数 ,采用解多变量最优化问题的坐标轮换法得出了该形式翅片管的最佳结构尺寸。     

有内热源的肋片散热数值分析

利用流体区域与固体区域温度场耦合的方法求解含内热源肋片的稳态自然对流换热问题,讨论了肋片材料、肋片间距和内热源强度对整个散热的影响。得出各种情况下流场和温度场的变化和不同情况下散热效果的标志性参数——最高温度的变化规律如下：内热源越强,最高温度越高;肋片间距增加,最高温度降低;提出了具体的计算式;导热系数大于10W／（m·K）的金属材料,肋片最高温度不受材料热物理性质的影响。     

纵向翅片热管在干式空气冷却塔中的应用

文章对常用的湿冷塔和干冷塔的优缺点进行了比较 ,分析了采用传统干冷塔的优势及不足。在进一步介绍国外螺旋翅片热管干冷塔技术的基础上 ,提出将纵向翅片热管用于干冷塔中的全新观念 ,让空气以自然对流的方式纵掠热管进行换热 ,从而既可以克服湿冷塔电耗、噪音、补水量大的缺点 ,又可克服传统空冷塔电耗、噪音大、冷效低、造价高以及螺旋翅片热管干冷塔电耗、噪音大、阻力高的缺点。值得进一步研究推广。     

A study on the new separate heat pipe refrigerator and heat pump

A new separate heat pipe refrigerator and heat pump is suggested based on the general three temperature thermal jet refrigerator and heat pump cycle. Sub-cooled hot water or other appropriate liquid heated by low grade heat sources forms the hot end and another heat pipe containing evaporator and condenser ends, adiabatic section of two-phase ejector and throttling tube is as the cold end of the separate heat pipe system. Performance relations for the thermal jet refrigerator and heat pump of such system is analyzed and a method of thermodynamic performance analysis is recommended. Primary prediction shows the feasibility of such heat pipe system for cold and warm water supply.     

Overall performance of a heat sink-fan/pump unit and its optimum design

The forced-convection-cooling performance of a fin array is dependent on its pressure-loss characteristics as well as on the pressure-discharge characteristics of fans/pumps driving the working fluid. From this point of view, the overall performance of the forced-convection fin array has been analyzed, considering these characteristics and introducing a new dimensionless parameter F, which governs the overall performance. Based on the results, optimum design methods for forced-convection-cooling fin arrays in practical use are proposed. © 1998 Scripta Technica, Heat Trans Jpn Res, 26(8): 515–527, 1997