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车载锂离子电池组冷却结构设计与仿真分析
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作者 申江卫 于帅 +2 位作者 李希进 陈峥 夏雪磊 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期118-126,共9页
针对锂离子电池组存在散热不足和系统能耗高问题,利用Fluent软件分析了不同半圆弧形液冷板结构对电池组散热性能及流体域压降的影响。基于电池组的最高温度、最大温差和压降这3个关键指标,设计了8组冷却结构,并选取结构2进一步对冷却液... 针对锂离子电池组存在散热不足和系统能耗高问题,利用Fluent软件分析了不同半圆弧形液冷板结构对电池组散热性能及流体域压降的影响。基于电池组的最高温度、最大温差和压降这3个关键指标,设计了8组冷却结构,并选取结构2进一步对冷却液的入口流速、入口温度以及液冷板高度对电池组散热效果的影响进行了分析。研究结果表明:与传统单一流向结构相比,双向流结构更有利于改善电池组的温度均衡性;调整进出口位置会改变冷却液的流动分布,进而影响电池组的散热性能;增加冷却液流速可降低电池组的最高温度和温差,但当流速超过0.3 m/s时,散热效果的提升将变得有限,且会增加系统能耗;降低冷却液温度能有效降低电池组的最高温度,但会增大电池组温度差异;增加液冷板高度有助于增强电池组的散热效果并改善温度均匀性。当冷却液流速为0.3 m/s,冷却液入口温度不低于25℃,液冷板高度不小于55 mm时,采用结构2冷却后的电池组最高温度为30.61℃,同时最大温差可控制在5℃以内,具有更好的温度均衡性。 展开更多
关键词 车辆工程 锂离子电池 冷却结构 热均衡性 Fluent仿真
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超高压直挂式调相机定子热态分布及冷却结构寻优研究
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作者 徐骁 王怿栋 +2 位作者 戈宝军 李胜男 张建承 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第5期41-52,共12页
在“双碳”目标的指引下,新型电力系统快速无功调节需求日益突出,调相机作为重要无功支撑设备,以往传统设计因受限于本体耐压限制,难以有效提升其无功响应速度及运行效率。以一台目标容量为30 Mvar-35 kV超高压直挂式调相机定子为设计对... 在“双碳”目标的指引下,新型电力系统快速无功调节需求日益突出,调相机作为重要无功支撑设备,以往传统设计因受限于本体耐压限制,难以有效提升其无功响应速度及运行效率。以一台目标容量为30 Mvar-35 kV超高压直挂式调相机定子为设计对象,采用电缆绕组、非磁性齿等关键设计,以期实现机-网直连,重点针对高压运行时的定子发热问题,建立了超高压调相机有限元耦合模型,确定定子各部损耗分布,并通过试验验证了关键技术的可行性;其次,对定子冷却结构进行设计并建立其流体-传热三维物理模型和数学模型,揭示了求解域内的传热规律,探究影响其热态分布的相关因素及变化规律。以上研究为超高压直挂式调相机定子散热结构提供了研究基础,在电缆型绕组电机系统研究中具有一定普适性。 展开更多
关键词 超高压调相机 电缆绕组 非磁性齿 冷却结构 热态分布
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涡轮导叶双层壁冷却结构设计的管网耦合计算方法研究
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作者 包林焌 许瑶 +1 位作者 刘钊 丰镇平 《推进技术》 北大核心 2025年第4期203-217,共15页
为方便涡轮导叶双层壁冷却结构的设计与研发,对用于双层壁冷却结构设计的管网耦合计算方法进行了研究。利用Python编制了求解双层壁冷却叶片内部流动的一维管网计算程序,结合ANSYS CFX计算软件,搭建了管网耦合设计计算平台;以MarkⅡ叶... 为方便涡轮导叶双层壁冷却结构的设计与研发,对用于双层壁冷却结构设计的管网耦合计算方法进行了研究。利用Python编制了求解双层壁冷却叶片内部流动的一维管网计算程序,结合ANSYS CFX计算软件,搭建了管网耦合设计计算平台;以MarkⅡ叶片为原型初步设计了气膜冷却方案,利用源项法模拟了气膜冷却的作用效果,提出了管网耦合计算的气膜冷却修正方法;将修正后的管网耦合计算方法应用于涡轮导叶双层壁冷却结构方案设计,结合三维气热耦合数值计算对管网耦合计算结果进行了验证与分析。结果表明:利用源项法可以模拟气膜冷却的作用效果,并节省约95%的计算时间;与三维气热耦合数值计算相比,气膜冷却修正后的管网耦合计算方法得到了相似的温度及换热系数分布;利用管网耦合计算方法设计的双层壁冷却结构方案具有较好的冷却性能,且耗时约为全三维气热耦合的1/12,在设计前期可利用该方法快速并准确地对方案的合理性进行评估。 展开更多
关键词 涡轮导叶 管网耦合计算 冷却结构设计 双层壁冷却 气膜冷却 修正方法
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某燃气轮机涡轮叶片复合冷却结构参数化设计建模
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作者 孙彦博 杜晓东 +3 位作者 孙景国 张锐 牛夕莹 季晨 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第13期100-106,共7页
为了提高涡轮冷却叶片的结构设计效率,采用UG OPEN API与特征参数相结合的方法,建立涡轮叶片典型冷却结构的参数化设计模型。通过定义壁厚、隔板特征参数实现内外型的参数化设计,基于此模型,通过定义气膜孔、扰流肋、劈缝、扰流柱、旋... 为了提高涡轮冷却叶片的结构设计效率,采用UG OPEN API与特征参数相结合的方法,建立涡轮叶片典型冷却结构的参数化设计模型。通过定义壁厚、隔板特征参数实现内外型的参数化设计,基于此模型,通过定义气膜孔、扰流肋、劈缝、扰流柱、旋流冷却结构的特征参数进行编程输出特征形状的点坐标和方向等参数。通过UG OPEN API实现特征结构的快速三维建模。设计人员通过参数修改,即可快速地进行三维建模,提高了设计效率,大大缩短了结构设计周期。 展开更多
关键词 燃气轮机 涡轮叶片 冷却结构 参数化设计 特征参数
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计及复杂流-热耦合场的发电机冷却结构鲁棒设计与优化实践
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作者 李龙女 李运浩 朱高嘉 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第1期117-120,共4页
随着永磁风力发电机单机容量和功率密度的不断提高,对冷却结构优化设计已成为发电机研发中的关键。传统电机设计课程的综合实践,主要基于风路法和热路法开展。风路法和热路法难以准确估计电机内冷却介质流动状态和电机温升。近年来,流场... 随着永磁风力发电机单机容量和功率密度的不断提高,对冷却结构优化设计已成为发电机研发中的关键。传统电机设计课程的综合实践,主要基于风路法和热路法开展。风路法和热路法难以准确估计电机内冷却介质流动状态和电机温升。近年来,流场-温度场耦合计算流体力学(CFD)数值仿真技术受到广泛关注。CFD计算复杂度高、迭代时间长,对其优化设计提出挑战。以一台全封闭自循环氢气冷却结构永磁风力发电机为对象,利用在有限计算量下实现鲁棒优化的方法——田口法,实现发电机冷却结构优化设计;通过优化设计过程实践,培养学生掌握田口法等鲁棒优化设计方法来解决复杂工程问题的能力。 展开更多
关键词 永磁风力发电机 冷却结构优化设计 流热耦合 田口法
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考虑热障涂层及冷却结构影响的某F级燃气轮机火焰筒数值研究
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作者 肖俊峰 高松 +5 位作者 闫安 上官博 张蒙 何伟 李晓丰 张博瑶 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1408-1415,共8页
以某F级燃气轮机燃烧室火焰筒为研究对象,考虑热障涂层及冷却结构对火焰筒气动传热影响,基于流热固耦合方法对额定工况下的火焰筒进行了内部流场、温度场和应力场分析,并将数值分析结果与火焰筒实际损伤情况进行对比。结果表明:数值分... 以某F级燃气轮机燃烧室火焰筒为研究对象,考虑热障涂层及冷却结构对火焰筒气动传热影响,基于流热固耦合方法对额定工况下的火焰筒进行了内部流场、温度场和应力场分析,并将数值分析结果与火焰筒实际损伤情况进行对比。结果表明:数值分析结果的火焰筒高应力区域与火焰筒实际损伤区域基本吻合,采用流热固耦合方法可以预测火焰筒实际损伤情况;不同位置的热障涂层陶瓷层隔热效果相近;基体和热障涂层陶瓷层在冷却结构附近的区域均为高应力区域。 展开更多
关键词 火焰筒 热障涂层 冷却结构 流热固耦合 损伤分析 数值模拟
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兆瓦级高速永磁电机新型转子冷却结构研究 被引量:5
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作者 蔡蔚 牛金花 唐跃 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期38-47,共10页
兆瓦级高速永磁电机转子侧无强迫冷却措施时转子侧温升高、永磁体失磁风险高,基于此问题,提出一种新型的加强筋转子轴向通风结构,该结构能够提高转子侧的壁面对流散热系数、提升转子侧的散热能力、降低电机温度。以一台1 MW、18000 r/mi... 兆瓦级高速永磁电机转子侧无强迫冷却措施时转子侧温升高、永磁体失磁风险高,基于此问题,提出一种新型的加强筋转子轴向通风结构,该结构能够提高转子侧的壁面对流散热系数、提升转子侧的散热能力、降低电机温度。以一台1 MW、18000 r/min的高速永磁电机为例,建立该电机的三维全域流固耦合求解模型,基于计算流体力学和有限元法对电机流体场与温度场进行分析,揭示电机在额定工况下的流体与温度分布规律。将新冷却结构与传统冷却结构的散热性能及温升变化进行对比,验证新型冷却结构在提升电机散热性能方面的有效性。最后,分析入口风速对电机最高温度的影响,得到适合该冷却结构的入口风速范围,为外部风压设备的选择提供理论支撑。 展开更多
关键词 兆瓦级高速永磁电机 电机损耗 转子通风冷却 流体场 温度场 冷却结构优化
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船用冷藏集装箱冷却结构设计及其温度场分析 被引量:3
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作者 李长玉 徐添桦 +1 位作者 张春花 李细霞 《中国工程机械学报》 北大核心 2024年第2期202-207,共6页
为保证冷却货物在运输过程中的温度条件符合要求,以海运冷藏集装箱作为动态模型,建立该船运冷藏集装箱工作时的热流场模型,模拟多种工况进行瞬态热分析。利用有限元的方法计算该集装箱运输货物在多个位置线及截面上温度随时间与空间变... 为保证冷却货物在运输过程中的温度条件符合要求,以海运冷藏集装箱作为动态模型,建立该船运冷藏集装箱工作时的热流场模型,模拟多种工况进行瞬态热分析。利用有限元的方法计算该集装箱运输货物在多个位置线及截面上温度随时间与空间变化的情况,分析了冷却结构在不同外部温度等对箱内保温冷却效果的影响,并实验测得不同冷板组布置方式对集装箱整体温度分布。发现在一定条件下该模型有效的平均保冷时间为38.78 h,且该冷却结构对温度场的控制较好,温度均匀性有较大的提升。本文设计的船用冷藏集装箱保冷效果满足要求,采用的方法对冷藏货运箱厢内设计及参数选择具有一定的指导意义. 展开更多
关键词 船用冷藏集装箱 温度场 冷却结构 环境温度
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气热耦合条件下涡轮动叶叶型与冷却结构优化 被引量:12
9
作者 罗磊 卢少鹏 +3 位作者 迟重然 王松涛 王龙飞 王仲奇 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期603-609,共7页
为改善叶片表面温度场,提高叶片气动效率,对燃气涡轮动叶进行了针对叶型以及冷却结构的气热耦合优化。优化结果表明:对冷却结构以及叶型优化后,叶片表面最高温度降低13.64K,平均温度降低6.46K,尾缝冷气出口温度提升6.81K,尾缝出口马赫数... 为改善叶片表面温度场,提高叶片气动效率,对燃气涡轮动叶进行了针对叶型以及冷却结构的气热耦合优化。优化结果表明:对冷却结构以及叶型优化后,叶片表面最高温度降低13.64K,平均温度降低6.46K,尾缝冷气出口温度提升6.81K,尾缝出口马赫数由0.24增大至0.30,高温函数降低85.20%,气动效率提高0.58%。通过分析,对该涡轮动叶,尾缘第三腔冷气流动速度的增大及第三腔叶顶冷气低速漩涡区的缩小是减小叶片表面温度的主要因素;型面压差减小导致横向二次流损失的降低及三个截面马赫数减小导致的激波损失降低是减小气动损失的主要因素。 展开更多
关键词 气热耦合 冷却结构 动叶 优化 温度场 气动效率
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不同冷却结构的微型电动车用感应电机三维稳态温度场分析 被引量:61
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作者 程树康 李翠萍 柴凤 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第30期82-90,14,共9页
以实际样机为实例,建立了微型电动车用风冷和水冷感应电机稳态温度场的热网络模型及有限元模型。以此模型为基础,计算了风冷、水冷电机额定负载运行下的热网络节点温度及稳态三维温度场分布。比较了热网络法与有限元法的计算精度及优缺... 以实际样机为实例,建立了微型电动车用风冷和水冷感应电机稳态温度场的热网络模型及有限元模型。以此模型为基础,计算了风冷、水冷电机额定负载运行下的热网络节点温度及稳态三维温度场分布。比较了热网络法与有限元法的计算精度及优缺点;探讨了风冷、水冷周向螺旋槽及轴向直槽冷却结构对电机温升的影响;分析了流体介质、转子鼠笼材料及机壳材料等与电机温度分布的关系和规律。用相应样机进行实验研究,实验结果与计算结果吻合,验证了仿真分析的正确性。 展开更多
关键词 感应电机 温升 微型车 热网络法 有限元法 冷却结构 冷却介质 鼠笼材料
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高压涡轮动叶内部冷却结构的改进设计 被引量:7
11
作者 郭文 吉洪湖 +2 位作者 蔡毅 江和甫 刘玉芳 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期408-412,共5页
对某型高压涡轮动叶的内部冷却结构进行了详细的分析,提出了具体的改进方案,并利用有限元方法对改进前后的方案进行了叶片温度分布计算分析。结果表明,在相同冷却空气流量比的条件下,叶片尖截面表面最高温度降低了33°C,截面温差减... 对某型高压涡轮动叶的内部冷却结构进行了详细的分析,提出了具体的改进方案,并利用有限元方法对改进前后的方案进行了叶片温度分布计算分析。结果表明,在相同冷却空气流量比的条件下,叶片尖截面表面最高温度降低了33°C,截面温差减小了131°C,改进效果明显。同时,改进后的冷却结构有效降低了叶片进口压力,提高了预旋喷嘴压比,减轻了高压涡轮转子的重量,达到了增加发动机推重比,减少冷却空气泄漏量,改善发动机性能的目的。 展开更多
关键词 涡轮 转子叶片 冷却结构 改进设计
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燃烧室新型迷宫复合冷却结构的设计与换热分析 被引量:5
12
作者 何立明 张立志 +4 位作者 原和朋 李名魁 金涛 陈鑫 蒋永健 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2005年第5期1-4,共4页
燃烧室迷宫复合冷却结构是一种集冲击、对流换热和近似发散冷却于一身,兼具冲击冷却、对流换热冷却和席壁冷却结构优点的创新性冷却结构。本文在研究该结构冷却机理的基础上,从实用的角度出发,以某型现役发动机燃烧室改型设计为例,对瓦... 燃烧室迷宫复合冷却结构是一种集冲击、对流换热和近似发散冷却于一身,兼具冲击冷却、对流换热冷却和席壁冷却结构优点的创新性冷却结构。本文在研究该结构冷却机理的基础上,从实用的角度出发,以某型现役发动机燃烧室改型设计为例,对瓦块式迷宫冷却结构进行设计,并进行换热分析和壁温计算。初步研究表明,该冷却结构的冷却性能优于全气膜冷却结构。 展开更多
关键词 瓦块 迷宫复合冷却结构 换热分析 冷却性能
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一种自冷却结构燃油泵滑动轴承润滑特性分析 被引量:9
13
作者 符江锋 李华聪 +3 位作者 樊丁 刘显为 朱嘉兴 李昆 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2052-2062,共11页
为研究低介质黏度和自冷却结构限制下的航空燃油泵滑动轴承润滑特性分布规律,基于油膜动压润滑流动的Reynolds方程和等效黏度润滑流动模型,以绝热流动为假设简化滑动轴承内部流动的能量积分方程,构建一种联合Reynolds方程和绝热流动能... 为研究低介质黏度和自冷却结构限制下的航空燃油泵滑动轴承润滑特性分布规律,基于油膜动压润滑流动的Reynolds方程和等效黏度润滑流动模型,以绝热流动为假设简化滑动轴承内部流动的能量积分方程,构建一种联合Reynolds方程和绝热流动能量积分方程的燃油泵滑动轴承热流动润滑流动模型。采用CFD数值模拟和有限差分法相结合的混合仿真方法,分别对不同的间隙比、偏心率、宽径比条件下的滑动轴承的油膜压力、油膜厚度、油膜温度、端泄漏量、摩擦阻力等润滑特性进行了仿真分析。仿真结果表明:采用CFD计算滑动轴承径向载荷精度优于4.0%;保持偏心率不变,油膜承载力随着间隙比的增加而单调下降,油膜厚度随着间隙比的增高而增加;保持间隙比不变,油膜的承载力随着偏心率的增大也逐渐增大,油膜厚度随着偏心率的增高而下降,而油膜温度与油膜厚度成反比,且随着偏心率的升高,油膜温度的峰值越来越明显;当偏心率、间隙比一定时,可通过增加宽径比提高滑动轴承的油膜承载力。因此在滑动轴承的设计中,需综合考虑油膜承载力、端泄漏量、油膜厚度和温升间的相互制约因素,合理地优化间隙比、宽径比和偏心率以提高滑动轴承润滑性能。 展开更多
关键词 燃油齿轮泵 滑动轴承 润滑模型 润滑特性 冷却结构
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新型连铸结晶器冷却结构的铜板热-力学行为 被引量:7
14
作者 王志成 王卫领 +1 位作者 罗森 朱苗勇 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期115-121,共7页
建立板坯连铸结晶器三维热力耦合有限元模型,通过比较结晶器铜板宽面弯月面处横截面的温度、热应力及变形分布,考察结晶器新型冷却结构对铜板热-力学行为的影响规律。结果表明:在弯月面处宽面热面,新型铜板的最高温度较传统铜板的低60℃... 建立板坯连铸结晶器三维热力耦合有限元模型,通过比较结晶器铜板宽面弯月面处横截面的温度、热应力及变形分布,考察结晶器新型冷却结构对铜板热-力学行为的影响规律。结果表明:在弯月面处宽面热面,新型铜板的最高温度较传统铜板的低60℃,最大热应力小85 MPa,且新型铜板与传统铜板最大变形分别为0.21 mm和0.29 mm;新型铜板和传统铜板弯月面处宽面热面温度、热应力和法向变形波动幅度分别为12℃和67℃,33MPa和113 MPa以及0.02 mm和0.09 mm。因此,新型结构铜板温度、热应力和变形量分布均匀性和合理性比传统的有明显改善,更适合裂纹敏感性钢种的浇铸。 展开更多
关键词 连铸结晶器 铜板 冷却结构 热-力学行为 有限元模型
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基于昆虫翅脉仿生流道的数控机床主轴系统冷却结构热设计 被引量:8
15
作者 邓小雷 庞世杰 +3 位作者 李瑞琦 周宜博 王建臣 傅建中 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期583-589,共7页
主轴系统的热误差是影响数控机床加工精度的主要因素。根据自然界昆虫的翅脉结构,设计了一种基于鳞翅目昆虫翅脉仿生流道的新型主轴系统冷却结构。建立了昆虫翅脉仿生流道冷却结构模型,在数值传热学相关理论基础上,通过Fluent有限元软... 主轴系统的热误差是影响数控机床加工精度的主要因素。根据自然界昆虫的翅脉结构,设计了一种基于鳞翅目昆虫翅脉仿生流道的新型主轴系统冷却结构。建立了昆虫翅脉仿生流道冷却结构模型,在数值传热学相关理论基础上,通过Fluent有限元软件对传统螺旋形流道和新型昆虫翅脉仿生流道冷却结构进行流固耦合仿真对比分析,结果显示后者比前者具有更好的散热效果和流动特性:在相同边界条件下,冷却液最大流速约为1.839m/s,出入口压降为3 181Pa,加热面最高温度降低了约17.8%、最低温度降低了约4.6%,且冷却结构的温度场分布更均匀。研究结果可为数控机床主轴系统冷却结构的热设计提供参考。 展开更多
关键词 仿生流道 主轴系统 冷却结构 热设计 流固耦合 热态特性
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燃气涡轮导叶冷却结构设计及数值模拟 被引量:5
16
作者 王晋声 罗磊 +1 位作者 崔涛 王松涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期800-807,共8页
为设计一套适用于燃气轮机第1级涡轮导叶的高效冷却结构,将一套涡轮传热设计方案应用于涡轮导叶冷却结构设计中,数值模拟结果表明:中后部冲击射流能够有效冲刷叶片内表面,降低了叶片吸力侧中部壁面温度,同时形成较大漩涡结构降低压力侧... 为设计一套适用于燃气轮机第1级涡轮导叶的高效冷却结构,将一套涡轮传热设计方案应用于涡轮导叶冷却结构设计中,数值模拟结果表明:中后部冲击射流能够有效冲刷叶片内表面,降低了叶片吸力侧中部壁面温度,同时形成较大漩涡结构降低压力侧中部的壁面温度;通过设计,得出冷却结构最大外壁面无量纲温度为0.849,冷却效率为0.651,设计目标冷却气体的流量为127 g/s,实际流量93 g/s;采用该设计流程能够有效降低冷却结构设计的盲目性,使冷却结构设计更加灵活方便。 展开更多
关键词 涡轮导叶 管网计算 气热耦合 冷却结构 温度分布
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再生冷却结构参数对煤油流动换热的影响及优化 被引量:5
17
作者 秦昂 周章文 +1 位作者 张登成 张艳华 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2017年第4期7-12,共6页
为揭示冲压发动机燃烧室再生冷却结构参数对煤油流动换热的影响,实现对结构参数的优化,以单根再生冷却通道为研究对象,在通道总数一定的情况下,分别对RP-3航空煤油在不同内壁厚度、肋片厚度及高度的通道中流动换热进行了数值研究,发现... 为揭示冲压发动机燃烧室再生冷却结构参数对煤油流动换热的影响,实现对结构参数的优化,以单根再生冷却通道为研究对象,在通道总数一定的情况下,分别对RP-3航空煤油在不同内壁厚度、肋片厚度及高度的通道中流动换热进行了数值研究,发现薄内壁的通道冷却效果好,流动压力损失稍大;厚肋片的通道冷却效果好,但压力损失随肋片厚度的增大而急剧增大;随着高度增大,冷却效果变差,但流动压力损失急剧减小;3种结构参数对油温的影响都很小。分别对影响机理进行了理论分析,在此基础上,为得到一种对流换热效果尽可能好以及流动压力损失尽可能小的冷却通道,利用Workbench平台的目标驱动优化工具,采用遗传算法对冷却通道进行优化设计,经校验,优化后的通道满足设计目标。 展开更多
关键词 冲压发动机 冷却结构 冷却效果 流动压力损失 优化设计
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带气膜冷却结构的高超声速平板不同前缘形状下表面传热特性研究 被引量:3
18
作者 王小虎 易仕和 +2 位作者 付佳 陆小革 何霖 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期19-25,共7页
当带红外成像制导系统的飞行器在稠密大气层内做高超声速飞行时,必须采取主动冷却方式防止严重气动加热造成的窗口材料热畸变以及复杂流场造成的气动光学畸变。本文根据成像窗口周围流动具有受高超声速钝头体绕流和气膜冷却结构(即背面... 当带红外成像制导系统的飞行器在稠密大气层内做高超声速飞行时,必须采取主动冷却方式防止严重气动加热造成的窗口材料热畸变以及复杂流场造成的气动光学畸变。本文根据成像窗口周围流动具有受高超声速钝头体绕流和气膜冷却结构(即背面为空腔的超声速后台阶)共同作用的特点,在KD-01高超声速炮风洞中开展了带气膜冷却结构的高超声速平板在不同前缘形状下表面传热特性的试验研究,测量了Ma8来流条件下喷缝下游表面传热系数,试验获得了2种前缘形状的带气膜冷却结构的高超声速平板喷缝周围瞬态流场NPLS图像。通过分析试验数据,得出以下结论:对于带气膜冷却结构(气膜不工作状态)的高超声速平板,模型前缘的形状对喷缝下游区域的表面热流整体分布有明显影响,在钝前缘情形下,表面热流分布接近相同前缘形状的平板边界层为层流状态时的表面热流分布;在尖前缘情形下,表面热流分布则表现出从层流边界层状态向充分发展湍流边界层状态变化的特性;喷缝下游分离和再附区表面传热特性和超声速后台阶流动类似,取决于喷缝上缘处边界层相对厚度。 展开更多
关键词 高超声速 气膜冷却结构 表面传热 测量 钝前缘
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冷却结构对连铸结晶器铜板应力分布的影响 被引量:4
19
作者 孟祥宁 王卫领 朱苗勇 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期2238-2245,共8页
建立板坯连铸结晶器三维有限元热弹塑性结构模型,计算铜板等效应力及冷却结构对其影响。研究表明,冷却结构和传热条件决定铜板热面特定力学行为规律,宽面和窄面热面中心线应力分布规律相似,冷却结构尺寸并不改变铜板横截面应力分布的趋... 建立板坯连铸结晶器三维有限元热弹塑性结构模型,计算铜板等效应力及冷却结构对其影响。研究表明,冷却结构和传热条件决定铜板热面特定力学行为规律,宽面和窄面热面中心线应力分布规律相似,冷却结构尺寸并不改变铜板横截面应力分布的趋势。铜板厚度每增加5 mm,结晶器上部应力仅增大5~7 MPa,而镍层区域变化明显,宽面和窄面最大增幅分别约为60 MPa和50 MPa;镍层每加厚1 mm,宽面和窄面镍层中上部应力提升约20 MPa,而窄面镍层下部应力下降较急剧;当水流量和水温差恒定时,水槽深度增加,热面中心线应力减小,每加深2 mm,结晶器上部下降不足5 MPa,而下部变化较大,最大量达20 MPa。 展开更多
关键词 板坯连铸 结晶器 冷却结构 铜板应力分布 有限元分析
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开孔形状对迷宫冷却结构冷却效率的影响 被引量:3
20
作者 蒋永健 何立明 +1 位作者 于锦禄 李名魁 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2008年第4期537-540,544,共5页
为了获得开孔形状对燃烧室新型迷宫复合冷却结构冷却效率的影响规律,采用数值模拟方法研究迷宫冷却结构的外侧壁冷却孔分别为簸箕形孔、圆锥形孔和圆柱形孔时内外壁温的分布情况,获得其壁温及冷却效率的分布规律,并在迷宫冷却结构三层... 为了获得开孔形状对燃烧室新型迷宫复合冷却结构冷却效率的影响规律,采用数值模拟方法研究迷宫冷却结构的外侧壁冷却孔分别为簸箕形孔、圆锥形孔和圆柱形孔时内外壁温的分布情况,获得其壁温及冷却效率的分布规律,并在迷宫冷却结构三层壁的热侧面对它们的冷却效率进行对比。研究表明:在一定范围内,外侧壁冷却孔为带有扩张形出口的簸箕形孔和圆锥形孔时,迷宫冷却结构三层壁热侧面的冷却效率优于圆柱形孔的;并且席壁热侧面的冷却效率与外侧壁冷却孔的流量系数正相关。 展开更多
关键词 燃烧室 迷宫复合冷却结构 簸箕形孔 圆锥形孔 冷却效率
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