有限元分析下的大功率LED 灯优化热设计

为解决LED(Light-Emitting Diode)因功率过低而使其寿命受限的问题, 对现有的LED 轨道灯的散热器结构及驱动电路进行了改进与优化设计。设计以图形用户界面应用程序Ansys 作为开发平台, 通过Gambit 剖分以及温度场Fluent 仿真实现了LED 轨道灯的优化热设计。同时, 以50 W 功率的LED 热分布模型为例, 给出了LED 温度分布机制和温度场分析的解析模式及其理论公式推导、实验数据测量和仿真场图分析。研究结果表明, 该新型LED 优化热设计在提高LED 功率(从30 W 提高到50 W)的同时使温度从80 益降低到76 益, 从而提高了灯具的使用寿命, 改善了照明效果。     

天然气加热炉可视化实验研究

针对天然气加热炉的结构,设计搭建了可视化天然气加热炉实验系统.可视化实验系统用电加热的热空气来模拟燃烧热烟气,用降温的冷空气来模拟被加热的天然气.通过实验系统对筒体内中间载热介质的流动与温度分布进行实验分析,提出了一种改进结构,优化布置筒内加热面和冷却面,提高传热效果.     

混合能谱超临界水冷堆多层燃料组件核热性能分析

针对混合能谱超临界水冷堆所用新型多层燃料组件设计,基于热工子通道与中子物理的耦合计算,对热谱和快谱燃料组件的核热性能进行分析,同时,验证了混合能谱超临界水冷堆多层燃料组件设计方案的可行性.结果表明:热谱多层燃料组件设计可以有效降低局部热管因子,从而降低热谱区燃料棒包壳的最高温度;快谱多层燃料组件设计在保证冷却剂温度反应性系数与燃料温度反应性系数的绝对值较大的同时,可以达到增殖的目的.     

柴油机受热零件的热负荷试验研究

本文针对几台不同类型柴油机进行了热负荷规律性的研究.对受热零件采用不同的方法进行了温度测量,分析了主要结构因素和运转因素对受热零件的影响.对活塞平均热流量和缸盖局部热流量进行计算,得到高增压予燃式柴油机q∞(G_T)~(0.89)的结果和计算局部热流量的系数值.为评定柴油机受热零件的热状态、热流的分配、受热零部件改进时控制热负荷提供了一些依据.     

汽车空调送风格栅优化与乘员热舒适性改进

文章综合考虑太阳辐射以及人体散热对乘员舱热环境的影响,以汽车空调风道双叶片型出风口的水平格栅和垂直格栅的角度为设计变量,利用当量温度作为热舒适评价指标,将人体的头部、胸部、左小腿、右小腿的当量温度定义为设计目标;通过设计实验DOE(design of experiment)选取30个样本点,采用Kriging模型建立近似模型,最后利用连续二次规划法(NLPQL)对该近似模型进行优化设计。优化结果表明驾驶员上身部位的当量温度有明显降低,其中头部降低1.78℃,胸部降低1.43℃,驾驶员的热舒适性得到显著提高;同时也表明汽车空调送风格栅角度对乘员舱内流场及乘员热舒适性有明显的影响,在今后的热舒适性研究中不可忽略。     

装配式墙体的热桥效应分析及保温措施

装配式框架剪力墙结构墙体由于灌浆套筒的存在及保温方式的差异,容易出现热桥现象。利用热箱法对装配式剪力墙含灌浆套筒部位进行实测,确定了剪力墙套筒区域热流密度及温度分布;同时建立了传热计算模型对温度场进行模拟;并与实验值进行比较验证。针对装配式框架剪力墙结构墙体的不同保温方式,对其热工特性进行模拟分析。结果表明,内保温及夹芯保温由于保温层的断裂在框架柱处会出现显著的热桥效应;同时内表面会有结露的风险。通过对框架柱进行外表面局部保温设计,可有效提高热桥部位温度,减小热桥的影响。研究结果可为装配式框架剪力墙结构墙体在夏热冬冷地区的建筑节能设计提供理论依据和技术支持。     

基于遗传RBF神经网络的高速电主轴热误差建模

针对高速电主轴热误差建模,对HMC80加工中心电主轴单元进行了热误差测量实验,综合利用模糊聚类法和灰色关联度分析法对测温点进行优化,使测温点数量从8个减少到3个,该方法同时考虑了温度变量之间的复共线性和测温点温度与热误差之间的相关性.以优化后的温度变量为输入,热误差为输出,建立基于遗传算法径向基函数(RBF)神经网络预测模型,并与其他方法进行比较.分析结果表明:相比于传统RBF神经网络法和多元线性回归法,遗传RBF神经网络建立的热误差预测模型精度更高、鲁棒性更强.     

聚变包层的螺旋槽纹管强化换热分析

针对聚变堆包层第一壁圆角处温度过高的问题,对局部结构进行流动传热模拟分析,并采用螺旋槽纹管结构进行改进.分析了螺旋槽纹管的槽深、槽宽、节距以及近壁面处螺纹覆盖的角度范围对圆角处换热的影响;结合理论分析和数值模拟结果,对第一壁圆角处的结构提出优化方案.研究结果表明:螺旋槽纹管对第一壁强化换热有很强的辅助作用,从热经济性角度分析,0.7mm左右的槽深能够最有效地优化模型;对第一壁的设计采用短节距的螺旋管型经济性能并不高;流道面对等离子体一侧的螺旋槽纹包裹角度应设计在90°~100°的范围.     

基于超长线状分簇结构的卡尔曼滤波融合算法

以应用于隧道结构健康监测的无线传感器网络为基础,针对长线形的隧道结构和分布式的节点布置,提出了超长线状多跳非均匀分簇结构.通过考虑节点剩余能量和优化簇头分簇半径,降低并平衡节点能耗.针对传感器数据冗余量大的问题,提出了基于超长线状分簇结构的分布式卡尔曼滤波融合算法.利用单节点不同时刻的数据,通过卡尔曼滤波器得到局部估计值,降低数据时间冗余度.在簇头节点端和汇聚节点端分别实现分布式卡尔曼滤波融合算法,降低数据空间冗余度,达到具有一致性的网络数据估计值.实验结果表明:该方法能有效实现超长线状分簇结构下的分布式数据融合,具有高可靠性和准确性.     

内燃叉车热平衡系统匹配优化及试验

针对某型号内燃叉车热平衡温度试验结果偏高问题,利用经验公式计算该型号叉车的散热量,重新核算散热器的散热面积,优化散热器.同时对叉车结构进行分析,改善影响散热效果的几个因素:在叉车前板开进气格栅,提高通过散热器空气的平均温差;调整消声器、催化器位置以减小风阻及热影响;对发动机排气管进行隔热,隔绝热源.将优化后的散热器及影响散热效果的改善方案应用在叉车上并实车试验.测试结果表明放行温度达到设计要求.本文的优化方案对叉车散热系统优化具有一定的参考价值.