10kw热管—散热器的研制

本文介绍应用热管原理,设计用于冷却10kW速调管的热管—散热器。采用径向热管和紧凑散热器,并利用计算机对紧凑散热器进行了优化设计。为了考验热管的性能和寿命,除了进行一般的性能试验外,还在5kW左右条件下进行1154小时的寿命试验,结果表明热管—散热器性能可靠。计算结果和实测数据具有良好的一致性。     

风冷高压、大电流硅元件热管散热器设计与性能试验

本文新设计的纤维干道吸液芯热管,液体传输和传热性能高,热管工作特性有满意的再现性和制作工艺上的仿制性。这种大功率硅元件用风冷热管散热器经过热性能试验,同硅元件匹配进行动态、半动态试验,振动和冷热循环等一系列试验表明,完全符合设计要求。热管散热器的热阻、重量、尺寸等主要性能指标,已赶上国外同类热管散热器的研制水平。文中还提供了热管变工况下的一系列热性能试验数据,对于应用有重要的实际意义。热管散热器的研制成功,为高压、大电流硅元件的风冷散热开辟了新的途径。     

基于KULI的某轿车冷却系统匹配研究

为解决目前发动机冷却系统开发过程中流程复杂、性能过剩等问题,结合实车项目对某轿车冷却系统进行了匹配研究。以某紧凑型自然吸气轿车的冷却系统为研究对象,基于发动机热平衡试验数据和整车结构参数,选取高速高档、爬坡6%和爬坡10%作为匹配工况,对散热器和冷却风扇进行匹配设计。利用KULI软件对所匹配的冷却系统进行一维建模,并进行性能仿真,最后对试验样车进行了热害试验。研究结果表明,在全部设计工况下,仿真模拟和热害试验得出的散热器控制温度基本吻合,其误差均低于2%,因此所匹配的冷却系统能够满足整车要求。该匹配方法有效缩短了设计周期、降低了设计成本。     

2t/h锅炉热管省煤器的设计与研究

本文介绍了能源所新近研制的热管省煤器的结构及传热特点,并就热管省煤器的主要技术指标和传统的铸铁省煤器进行了比较,认为热管省煤器是一种新型高效的换热设备,具有传统换热器不可比拟的许多优点。文章就热管省煤器设计中有关热管传热模型的假设及热力计算的简化作了叙述,并列出了主要计算步骤和计算公式。结合热管省煤器的设计,本文提出和探讨了涉及热管省媒器设计的几个主要问题,如加热段和冷却段长度比优化计算、热管省煤器的外部问题等。     

热管刀具的设计及散热性能测试

为设计结构合理的热管刀具,研制了热管性能测试系统,模拟热管在车刀内的工作条件,通过正交试验优化热管使用参数.在此基础上,分别设计了嵌入式、侧压式和槽嵌式3种不同热管植入形式的热管刀具,并进行干车削45#钢实验,以量化评估这几种热管刀具的散热性能.对热管的传热测试结果表明:圆热管和扁热管在受热段长度18 mm、冷却段长度20mm、循环冷却水温度75℃、热管弯曲5°时的传热效果最优.对这几种热管刀具的切削量热实验表明:嵌入式热管刀具中的热管传热效率最高,槽嵌式的次之,侧压式的最弱.     

CPU集成热管散热器试验研究及CFD辅助设计

为满足未来大功率台式电脑CPU的冷却要求,将平板热管和常规热管散热器结合提出了集成热管散热器的新概念;并用CFD数值模拟来代替试验研究,验证了用STAR-CD软件进行数值模拟的可靠性和可行性,并用数值模拟方法对散热翅片厚度、间距以及气流速度对集成热管散热器的流动与传热特性影响进行了研究.针对未来CPU冷却要求和散热器的设计要求,设计了新结构的集成热管散热器.并进行了试验测试.测试结果表明在气流速度为2.75 m/s下,新结构的集成热管散热器的热阻在0.1～0.2℃/W,在200 W时模拟CPU的表面温度仅为53℃,完全满足了对CPU的冷却要求.     

单元式水冷多联热管空调系统有限时间热力学分析与能效评价

近年来,随着信息化的飞速发展,数据中心的规模不断扩大.在带来变革的同时,数据中心的迅速扩张也产生了日益严重的能源问题.降低数据中心冷却系统能耗,已成为节能减排的迫切要求.利用热管技术进行自然冷却和冷水主机水冷方式是降低这一能耗的有效方法之一.本文根据数据中心负荷的特点,以湖南常德某数据中心(111°39'E,29°00'N)的72台背板热管空调为对象,利用有限时间热力学方法对该数据中心应用的单元式水冷多联热管系统进行分析,并建立了全年能耗计算的评价方法.该分析方法提高了传统的评价方法的精度,可以为热管技术在数据中心的推广与能效分析提供参考.     

重型牵引车冷却系统水温过热分析与改进

针对某重卡6×4牵引车在试验过程中发现水温过高问题,结合此车型冷却系统的设计,对该系列车型的散热器的选用进行了验算。通过对整车冷却系统的分析,对冷却系统的不合理之处进行改进优化,提高进风系数,增大通过散热器的风量和解决冷却系统的热风回流问题,并进行试验验证。结果表明,改进后的冷却系统,满足整车热平衡要求,并为今后的产品开发奠定了良好的基础。     

曲轴磨床砂轮主轴部件的静、动态性能分析

本文用传递矩阵法及有限元法,并借助电子计算机对MBK8240曲轴磨床砂轮主轴部件的静、动态性能进行了计算;采用数学规划方法对主轴的支承距进行了优化计算,而且作了相应的试验分析.本文的结论对一般外圆磨床砂轮主轴部件的设计也是适用的.     

某车用国Ⅳ柴油发动机冷却系统验证试验研究

为了验证优化设计后达到国Ⅳ排放标准的某型国产2.8 L柴油发动机冷却系统整体性能和相关零部件的可靠性和稳定性,在AVL公司开发的试验台架上对样机进行了历时八天的有关发动机冷却系统的单个零部件阻尼特性试验、稳态压力分布试验、节温器动态试验以及气蚀试验等,收集整理了试验工况环境下的发动机冷却系统的相关数据,通过直观的性能曲线将试验结果和设计参数进行了对比分析,验证了样机性能的最初设计指标,为发动机优化设计提供了可靠的基础数据。     

半导体冷藏箱热端最佳散热方式的实验研究

从提高半导体冷藏箱制冷效率入手,通过对小型半导体蓄冷箱热端散热情况分析,建立了热端散热实验系统.分别对风冷散热、热管散热、热管与风冷组合散热三种散热方式进行了综合实验研究.分析其散热方式的特点及优势,研究在不同散热方式下冷藏箱制冷性能,找出使冷藏箱整体运行效率达到最优的散热方案,对今后半导体冷藏箱热端散热的进一步优化起到了重要的推动作用.     

一种平板热管散热器传热特性的实验研究

对一种以微槽道作为吸液芯的平板式热管散热器的传热特性进行了实验研究。分析了加热功率、冷却强度、工作倾角等因素对该平板热管散热器传热性能的影响规律。实验结果表明热管内部热阻所占热管散热器总热阻的比重很小。热管冷凝端的高效散热是热管散热器正常稳定工作的关键。该平板热管散热器的散热能力强;并具有良好的均温特性,在散热冷却领域具有良好的应用潜力。     

水管冷却等效热交换系数及参数敏感性分析

为了更加精确的进行软水管冷却仿真分析,对第三类边界冷却水与混凝土间的等效热交换系数进行了研究,分析了其变量对冷却效果的影响,结果表明：增大管径,减小管壁厚度可以明显的加大水管冷却效果,流速变化对冷却效果影响不是很大,实际工程施工通水冷却要保证冷却水管流态为紊流。     

青藏铁路低温热管应用的能量基础条件

针对青藏铁路冻土路基工程中广泛应用的低温热管,研究了其工作的能量条件和工作效果.依据观测数据对低温热管的降温效果进行了分析研究,并采用有限元方法,在实测数据作为边界条件的基础上对低温热管的30年长期工作效果的变化趋势进行了数值模拟研究.对实测数据的分析以及数值模拟计算的结果都反映出相同的趋势:热管的应用有效地降低了土体温度,并在长期工作中能够持续降低土体温度.研究表明,在气温升高趋势下,低温热管应用于寒区工程的能量基础条件未有重大改变,并能够在30年的寿命期内持续地发挥作用,使应用这种热管的冻土区路基工程热稳定性得到保证.     

土壤-空气换热系统传热的数值模拟

采用土壤自然温度场与空气冷却效应的叠加方法,对土壤-空气换热系统的出口温度和传热性能进行了数值模拟,并通过计算探讨了埋管的深度、管长和管径对换热器进出口温度的影响．分析结果表明,换热器的出口温度随着埋管入口温度的周期性变化而呈周期性变化;随着埋管深度和管长的增加,换热器的出口温度降低,同时出口温度的变化幅度减小;随着管径的减小,埋管出口温度降低,出口温度波动减小,换热系统的降温供冷性能提高。     

Research of refrigeration system for a new type of constant temperature hydraulic tank

Different from the traditional hydraulic oil cooling method,a new type of constant temperature oil tank cooling system based on semiconductor refrigeration technology is designed. This paper studies the principle of semiconductor refrigeration and establishes a heat transfer model. Semiconductor cooler on piping refrigeration is simulated,and influence of the parameters on the outlet temperature,such as pipe pressure difference of inlet and outlet,pipe length,pipe radius,are gotten,and then hydraulic tank semiconductor refrigeration system is proposed. The semiconductor refrigeration system can control temperature at 37 ± 1°C.     

冷却水管在泄洪闸闸墩施工期温控中的应用

施工期通冷却水可降低大体积混凝土早期水化热,是成熟的冷却方法,闸墩结构中应用较少.本文结合白沙水库溢洪道闸墩结构中的冷却水管降温方案的设计,通过对水管冷却的热工计算,分析冷却水管冷却的降温幅度,对比相同施工环境条件下是否采用冷却水管的实际温度变化过程,表明水管冷却在泄洪闸闸墩施工期温度控制中使用可有效降低混凝土温度峰值,对闸墩结构的防裂具有重要意义.     

青藏铁路热棒路基结构形式及工作状态分析

热棒是一种有效的主动降温工程措施.由于施工简便,制冷效果显著,在青藏铁路多年冻土路基工程中得到广泛应用,并且可以做为多年冻土路基工程病害处理的重要措施.为研究热棒路基的应用结构形式,在青藏铁路清水河试验段和安多试验段对各种路基结构形式下热棒的工作状态进行了观测研究.研究表明,热棒在青藏高原多年冻土区使用的每年有效制冷工作时间长达7个月,冷却半径大于2.5 m.斜插方式布设热棒路基对路基体下土层的制冷效果更好,并且有利于消除由于"驼峰"效应而引起的路基纵向裂缝,是一种优于直插式热棒的路基结构形式.     

水管冷却混凝土温度场离散算法网格密度研究

水管冷却混凝土温度场离散算法精度较高,但水管周围温度梯度较大,必须布置较密的网格,计算量较大．为了同时满足计算量和工程精度的要求,需研究水管周围的网格密度．建立3个不同网格密度的含水管混凝土块有限元模型,对每一个模型都分别赋以3种不同的管壁放热系数进行计算．计算结果对比表明,对于大坝目前常用的塑料冷却水管,将水管周围混凝土网格加密1层即可满足工程需要;对于高导热性能塑料水管或金属水管,建议加密2层．     

单回路脉动热管传热性能的试验

通过对单回路紫铜-水脉动热管在风冷方式和定热流加热条件下,稳定运行时的传热性能的试验研究,得到管壁温度沿管长的变化规律,冷热段均温和温降(或温升)、传热温差、传热热阻随传热功率的变化特性.分析了充液率和管径对热管传热性能的影响.结果表明:冷热段均温、传热温差随传热功率的增加而增大,传热热阻随传热功率的增加而减小;小传热功率时,传热热阻对传热功率、管内径和充液率的变化较为敏感;减小充液率,增大管内径,增加传热功率可明显降低热管的传热热阻;较高传热功率时,充液率、管内径和传热功率对传热热阻的影响较小,影响传热热阻的主要因素是冷却热阻,可通过增加管外径或改善冷却条件来降低传热热阻,提高传热性能.