翅片参数对热管式动力电池模组散热性能的影响

针对动力电池模组在高放电倍率下由于散热不足引发的热安全性问题,以某方形锂离子电池为研究对象,设计了铝热管-铝板嵌入式电池热管理散热结构. 建立4因素3水平的正交试验方案,采用极差法和层次法相结合的分析方法,研究自然对流条件下电池模组的散热性能,分析了3C倍率放电时热管冷凝段翅片数量、翅片位置、翅片间距以及翅片尺寸的多参数耦合对电池模组最高温度的影响. 结果表明,翅片各参数对电池模组最高温度的影响权重主次顺序依次为：翅片数量翅片尺寸翅片位置翅片间距,翅片最优参数组合为A3B2C3D3. 在自然对流环境下,适当减小翅片间距既可保证散热效率又有利于电池散热系统的紧凑性. 同时对比分析不同对流换热条件对散热的影响,当翅片对流换热系数为55 W·m-2·K-1、翅片间距为9 mm时,即使在3C倍率加速工况放电时,电池模组的最高温度为40.57 ℃,最大温差为3.89 ℃.     

一种新型热管装置应用在宾馆空调节能系统中的分析研究

本文简要阐述了分离式热管的应用、研究以及宾馆空调设计中存在的问题,然后介绍了分离式热管的传热原理,最后提出将一种纵向翅片分离式热管应用于宾馆能量回收进行了经济性分析,指出纵向翅片热管应用于宾馆空调热回收系统,具有一定的可行性。     

倾斜波纹翅片振荡流热管的三维数值模拟研究

对平板翅片和倾角分别为15°、30°、45°的波纹翅片振荡流热管的流体流动和传热过程进行了数值模拟研究,得到了流体的温度和速度分布,并将其进行比较分析。模拟结果表明波纹翅片振荡流热管的传热效果随着倾角的增大而增强,但同时也增大了压力损失。模拟结果对振荡流热管换热器的强化传热研究有一定的指导意义。     

基于回归分析法的电机控制器散热翅片优化

为提升增程器电机控制器的散热性能,保证其工作的稳定性,采用数值仿真手段,对其散热翅片结构进行了数值优化研究。首先,基于电机控制器的结构与工作参数,利用SOLIDWORKS FLOW SIMULATION模块,搭建准确可靠的散热系统仿真模型。其次,基于上述模型,详细研究散热系统中翅片长度、厚度、宽度对绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor, IGBT)结点温度以及进出口压降的影响规律。最后,利用回归分析法对翅片长度、厚度及宽度进行优化设计。研究结果表明,采用回归分析法可有效优化散热系统翅片尺寸,提升系统散热性能,优化后,翅片长度L=7.23 mm,厚度T=1.00 mm,宽度W=7.09 mm,在保持进出口压降相同的情况下,IGBT结点温度由72.29℃降低为71.76℃。     

热管铣刀散热基本结构的优化

为提高热管铣刀的散热效果,借鉴以往热管刀具散热结构的研究成果,建立热管铣刀散热基本结构,然后对该结构进行刀具散热性能的优化．通过铣削测温实验评价各种结构的优劣,获得热管铣刀的散热优化结构．基于该优化结构设计并制造出散热性能优良的热管铣刀,并通过切削测温实验验证该优化结构的有效性．切削区温度场反求的结果表明: 经散热基本结构优化的热管铣刀,其散热性能有效提高; 在某工艺条件下,相比普通铣刀,热管铣刀切削区的温降达35℃以上．     

径向热管换热器壳程数值模拟及结构参数优化

利用FLUENT软件,对同轴径向热管换热器壳程进行模拟计算,分析烟气速度、温度及局部对流换热系数沿壳程的变化规律,并寻求换热器结构参数优化值。研究结果显示:换热器壳程,离热管管壁越近,温度梯度越大;烟气流经管束时,在管束尾部形成一个楔形的涡流区,速度在流体出现脱体的地方达到最大;湍流强度在涡流中心区域也达到最大值,中心区域的换热强度明显高于热管两侧边缘处,管束尾部的烟气温度低于管边缘处的烟气温度。将模拟结果与测试结果进行比较,误差在10%以内。通过改变换热器结构参数,对换热器壳程烟气对流换热进行分析研究,得到径向热管换热器结构优化参数:横向管距为114~120 mm;纵向管距为120~125 mm;翅片高度不应高于26.5 mm;翅片间距为6 mm。     

冷凝器百叶窗翅片的传热和几何参数优化

对汽车空调冷凝器使用的冲缝百叶窗翅片空气侧的传热与流动性能进行了实验研究和优化计算,分析了翅片的各种几何参数组合对传热量和流阻的影响,提出在相同的冷凝器迎风面积下,以最大传热量作为目标函数来选择翅片几何参数,并编写了计算机程序,计算结果与实验结果基本一致,表明文中提出的优化方法合理,可用于工程实际.     

错位翅片油冷器结构优化分析

在Muzychka经验公式的基础上,开发了采用错位翅片的机油冷却器的性能计算软件.利用该程序可进行错位翅片的优化设计,得出几何参数对换热量和压降影响的规律.实验及计算结果表明:该软件的计算误差较小;边界层对压降的影响很大.     

遗传算法和神经网络的结构优化策略

提出了基于遗传算法和神经网络的结构优化方法.在该方法中,将个体繁殖和群体进化局限于可行域空间.利用该方法求解了2个结构优化实例.     

热管式空调机组在空调系统的节能应用研究

以广州地区的办公建筑为例,就一次回风集中空调系统在空气处理过程中采用热管式空调机组时,不同室内设计温度下的空调系统能耗进行了分析,并且与常规的一次回风集中空调系统的耗能量进行了比较.研究结果表明:在相同的室内设计温度下,采用热管式空调机组处理空气的一次回风集中空调系统比常规的一次回风集中空调系统节省冷量和再热量.节能效果随着室内设计温度的提高而提高.在通常的室内设计温度22~26℃范围内,相应的冷量节能率为24.3%~25.8%,总耗能量的节能率为39.1%~41.0%.     

基于正则摄动方法的等厚环肋传热近似分析

分析了等厚环肋表面在干、湿或半干半湿工况下的传热情况.运用正则摄动的近似计算方法,推出了等厚环肋的肋壁温度、传热量及肋片效率的表达式,认为表达式对表面换热器的优化有一定参考价值.     

基于粒子群优化算法的环状管网优化设计

给水工程中环状管网的优化设计对于降低整个工程造价起到重要作用.基于粒子群优化算法的基本原理,引入了无纲量化的新理念进行建模,寻求目标函数w0(管网年费用的折算值)在水力约束条件下的最小值.采用粒子群优化算法求解该非线性规划模型.算例结果表明算法及其模型在环状管网优化设计中是非常有效的.计算的时间复杂度降低了26.89%左右,充分体现了粒子群优化算法具有较强的寻优能力.     

管间距对涡产生器式扁管板式翅片传热的影响

应用萘升华传质/传热比拟技术,对涡产生器式叉排扁管板式翅片管换热器的板芯结构进行了模拟研究.分析了管间距变化情况下换热板芯的传热与阻力特性,对换热器换热性能做了综合评价,为板式翅片管换热器结构优化设计提供了理论依据.     

基于蚁群算法和遗传算法环状管网优化问题的研究

管网布置型式对项目的投资成本和经济效益的影响是需要考虑的主要问题。根据蚁群算法、遗传算法建立对应的优化模型,通过实例研究,分析对比两种优化算法所确定的管网布置型式的异同及优劣,并以投资成本作为评比参数。结果表明:遗传算法建立起的模型更优,在满足项目要求的前提下,使工程投资成本最低和经济效益最高。根据遗传算法确定管网布置型式,方法合理,可作为灌溉工程中的设计方案。     

微重力条件下管肋式空间辐射器的传热分析

建立了航天器上常用的管肋式空间辐射器在微重力条件下的导热、对流和辐射相互耦合的复杂传热过程的数学模型，并考虑了管壁与肋片表面之间相互辐射的影响。整个模型的求解采用迭代法，管内流体的速度场和温度场的求解用ＳＩＭＰＬＥ算法，分别计算了肋片上的温度分布、管壁与肋片上的热流分布与管内对流换热的平均Ｎｕ数，得出了进行管肋式空间辐射器优化设计所必需的重要参数，同时还研究了重力场对辐射器传热的影响，对在地面上进行空间辐射器的模拟实验研究具有重要意义。     

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.     

铣削用量的遗传算法优化设计

针对数控铣削加工过程,建立了以最大生产率为目标函数,以机床、刀具、工艺等因素限制为约束条件的铣削用量优化数学模型.运用遗传算法,结合铣削实例,对铣削用量进行了优化.结果表明,铣削用量参数优化后的加工时间明显优于经验铣削参数下的加工时间.     

遗传算法最优同步综合换热网络

换热网络综合作为过程系统综合的一个重要研究分支，目前已经开发出多种综合方法。为克服这些方法存在的局限性，采用遗传算法，对无分流换热网络综合问题提出改进的优化模型及优化策略。该方法不仅能够自动、迅速地得到换热网络的结构与参数，而且具有获得全局最优解的能力。最后通过实例说明本方法的有效性。