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石蜡与低熔点合金双级联相变材料强化板翅式散热器换热性能的数值模拟
被引量:
5
1
作者
张云峰
张学文
+3 位作者
钟威
蒋杜伟
陈泽伟
张杰
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期1460-1470,共11页
相变散热技术可以通过相变材料的物态变化,有效吸收或释放热量,从而实现被动式热管理。本文建立了一种板翅式相变散热器的结构模型,研究级联相变技术的相变传热过程及优化传热性能的措施,重点分析了相变材料(PCM)的组合方式、翅片结构...
相变散热技术可以通过相变材料的物态变化,有效吸收或释放热量,从而实现被动式热管理。本文建立了一种板翅式相变散热器的结构模型,研究级联相变技术的相变传热过程及优化传热性能的措施,重点分析了相变材料(PCM)的组合方式、翅片结构以及不同的PCM体积比工况对相变散热器传热性能的影响。研究结果表明,改变PCM的组合方式对相变材料传热过程有显著影响,对于采用双PCM的级联相变散热器,PCM1和PCM2呈相变温度递减排列具备更优的热管理性能;当翅片数为16时,具备更低的工作温度,并且相比于四翅片结构的相变散热单元,两种级联PCM组合的相变散热单元的凝固时间分别缩短了25.3%和22.5%。因此,当翅片数为16及翅片厚度为0.5 mm时,热管理性能较优;采用石蜡和低熔点合金材料,当PCM体积比为1∶2时,两个临界温度下的热管理时间分别延长了17.2%和15%,温升速率也随着低熔点合金所占体积增多而逐渐减小,综合考虑热管理时间和温升速率,可知PCM体积比为1∶2时级联相变散热器的热管理性能较优。
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关键词
相变材料
板翅式散热器
级联相变
数值模拟
热管理
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职称材料
多工况混电飞机板翅式散热器优化设计方法
2
作者
邱相臣
郑皓冉
+1 位作者
程显达
董威
《航空发动机》
北大核心
2024年第6期32-38,共7页
针对机载板翅式散热器在结构设计时传热和压降的极端工况点不一致的问题,提出了考虑多工况约束条件的散热器结构优化算法。建立了散热器计算模型并验证了模型的准确性,并基于遗传算法(GA)和粒子群优化算法(PSO)建立了改进的GAPSO算法模...
针对机载板翅式散热器在结构设计时传热和压降的极端工况点不一致的问题,提出了考虑多工况约束条件的散热器结构优化算法。建立了散热器计算模型并验证了模型的准确性,并基于遗传算法(GA)和粒子群优化算法(PSO)建立了改进的GAPSO算法模型,在该模型基础上考虑了散热器工作包线作为入口参数,通过不断改进散热器结构参数,确保散热器在不同入口参数下计算得到的传热和压降都能够满足约束条件。结果表明:与GA算法和PSO算法相比,GA-PSO算法在解决多工况优化问题时具有更强的全局寻优能力和收敛性,得到的优化结果在限定体积内质量最小,最小质量达3.91kg,与优化前相比降低了14%,同时也保证了散热器在工作包线内任意工况下压降和传热均满足约束要求,验证了基于GA-PSO算法的散热器多工况优化方法的可行性。
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关键词
板翅式散热器
多工况
遗传算法
粒子群优化
冷侧压降
混电飞机
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职称材料
铝合金板翅式散热器钎焊结构疲劳失效分析及改进
被引量:
6
3
作者
高飞
胡琴珠
+2 位作者
涂勇
王家喜
朱单单
《热加工工艺》
CSCD
北大核心
2011年第15期167-169,共3页
通过对铝合金板翅式散热器封条钎焊缝疲劳失效位置的分析以及采用仿真模拟对钎焊缝结构强度进行分析,找出了散热器钎焊结构疲劳失效的原因,通过改进真空钎焊工艺参数以及优化散热器封条钎焊缝结构,进行产品验证,最后得到合适的真空钎焊...
通过对铝合金板翅式散热器封条钎焊缝疲劳失效位置的分析以及采用仿真模拟对钎焊缝结构强度进行分析,找出了散热器钎焊结构疲劳失效的原因,通过改进真空钎焊工艺参数以及优化散热器封条钎焊缝结构,进行产品验证,最后得到合适的真空钎焊工艺参数和理想的封条钎焊结构。从而提高和改善了铝合金板翅式散热器钎焊结构的疲劳强度,满足了客户的使用要求。
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关键词
铝合金
板翅式散热器
真空钎焊工艺
钎焊缝
疲劳强度
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职称材料
板翅式热管散热器充液率、倾角对冷板温度场的影响
被引量:
4
4
作者
李佳
金苏敏
+1 位作者
岳良
金鹰
《流体机械》
CSCD
北大核心
2015年第11期82-86,共5页
动车牵引变流器用板翅式热管散热器由于结构的特殊性,在倾斜时充液率、倾角对空腔冷板温度场的分布影响较大,试验难以实现对此的研究。因此,本文通过建立数学模型,采用ICEPAK数值模拟软件,以实际模型的板翅式热管散热器为例,分析...
动车牵引变流器用板翅式热管散热器由于结构的特殊性,在倾斜时充液率、倾角对空腔冷板温度场的分布影响较大,试验难以实现对此的研究。因此,本文通过建立数学模型,采用ICEPAK数值模拟软件,以实际模型的板翅式热管散热器为例,分析了充液率,倾斜角度对散热器有效传热面积比,冷板温度场分布的影响,得到该散热器的最佳充液率范围为0.5~0.6。
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关键词
板翅式
热管
散热器
充液率
倾角
有效传热面积比
温度
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职称材料
装载机水散芯体散热机理分析及优化
被引量:
1
5
作者
李军
聂春晖
+1 位作者
史正文
隗寒冰
《机械设计与制造》
北大核心
2014年第12期97-100,104,共5页
针对某款工程机械备选的四组水散热器结构进行数值仿真分析并进行试验验证。利用Fluent微流道模型对平直翅片单元及错齿翅片单元进行仿真分析,比较了平直翅片和错齿翅片空气侧的流动及传热情况,探索了错齿翅片的强化散热机理,根据微观...
针对某款工程机械备选的四组水散热器结构进行数值仿真分析并进行试验验证。利用Fluent微流道模型对平直翅片单元及错齿翅片单元进行仿真分析,比较了平直翅片和错齿翅片空气侧的流动及传热情况,探索了错齿翅片的强化散热机理,根据微观无量纲参数从四组翅片结构中初步选取了综合效果最好的翅片结构。利用风洞试验对最优水散热器芯体散热量和风阻进行了验证性试验。试验表明:仿真方法得到的结果能够应用于工程实际,优化选择的新水散热器芯体结构能够满足散热要求。
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关键词
板翅式散热器
传热因子
摩擦因子
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职称材料
锯齿型翅片单元的流动与传热数值模拟
被引量:
9
6
作者
黄钰期
俞小莉
陆国栋
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第8期1462-1468,共7页
建立了2种板翅式散热器的锯齿型翅片通道的三维模型,仿真分析了散热器内部不同位置和区域的微观流动机制.通过风洞实验测量了散热器在3种工况下的工作效率.分析结果表明,翅片厚度、热侧通道的数量及高度对散热器的换热和阻力性能具有重...
建立了2种板翅式散热器的锯齿型翅片通道的三维模型,仿真分析了散热器内部不同位置和区域的微观流动机制.通过风洞实验测量了散热器在3种工况下的工作效率.分析结果表明,翅片厚度、热侧通道的数量及高度对散热器的换热和阻力性能具有重要影响,并且雷诺数越大,则影响越显著.当雷诺数增大时,翅片表面换热系数和摩擦系数均增大.在同一雷诺数下,单个翅片的表面换热系数和摩擦系数均沿流向降低.计算与实验结果表明,采用计算流体力学(CFD)模拟分析方法,通过建立合适的模型及网格,不仅有助于了解散热器内部工作状况,而且能够获得有效的性能数据.
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关键词
板翅式散热器
锯齿型翅片
计算流体力学
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职称材料
题名
石蜡与低熔点合金双级联相变材料强化板翅式散热器换热性能的数值模拟
被引量:
5
1
作者
张云峰
张学文
钟威
蒋杜伟
陈泽伟
张杰
机构
长沙理工大学能源与动力工程学院
出处
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期1460-1470,共11页
文摘
相变散热技术可以通过相变材料的物态变化,有效吸收或释放热量,从而实现被动式热管理。本文建立了一种板翅式相变散热器的结构模型,研究级联相变技术的相变传热过程及优化传热性能的措施,重点分析了相变材料(PCM)的组合方式、翅片结构以及不同的PCM体积比工况对相变散热器传热性能的影响。研究结果表明,改变PCM的组合方式对相变材料传热过程有显著影响,对于采用双PCM的级联相变散热器,PCM1和PCM2呈相变温度递减排列具备更优的热管理性能;当翅片数为16时,具备更低的工作温度,并且相比于四翅片结构的相变散热单元,两种级联PCM组合的相变散热单元的凝固时间分别缩短了25.3%和22.5%。因此,当翅片数为16及翅片厚度为0.5 mm时,热管理性能较优;采用石蜡和低熔点合金材料,当PCM体积比为1∶2时,两个临界温度下的热管理时间分别延长了17.2%和15%,温升速率也随着低熔点合金所占体积增多而逐渐减小,综合考虑热管理时间和温升速率,可知PCM体积比为1∶2时级联相变散热器的热管理性能较优。
关键词
相变材料
板翅式散热器
级联相变
数值模拟
热管理
Keywords
phase change material
plate fin radiator
cascade phase transition
numerical simulation
thermal management
分类号
TK02 [动力工程及工程热物理]
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职称材料
题名
多工况混电飞机板翅式散热器优化设计方法
2
作者
邱相臣
郑皓冉
程显达
董威
机构
上海交通大学机械与动力工程学院
出处
《航空发动机》
北大核心
2024年第6期32-38,共7页
文摘
针对机载板翅式散热器在结构设计时传热和压降的极端工况点不一致的问题,提出了考虑多工况约束条件的散热器结构优化算法。建立了散热器计算模型并验证了模型的准确性,并基于遗传算法(GA)和粒子群优化算法(PSO)建立了改进的GAPSO算法模型,在该模型基础上考虑了散热器工作包线作为入口参数,通过不断改进散热器结构参数,确保散热器在不同入口参数下计算得到的传热和压降都能够满足约束条件。结果表明:与GA算法和PSO算法相比,GA-PSO算法在解决多工况优化问题时具有更强的全局寻优能力和收敛性,得到的优化结果在限定体积内质量最小,最小质量达3.91kg,与优化前相比降低了14%,同时也保证了散热器在工作包线内任意工况下压降和传热均满足约束要求,验证了基于GA-PSO算法的散热器多工况优化方法的可行性。
关键词
板翅式散热器
多工况
遗传算法
粒子群优化
冷侧压降
混电飞机
Keywords
plate-fin radiator
multiple working conditions
genetic algorithm
particle swarm optimization
cold side pressure drop
hybrid electric aircraft
分类号
V233.5 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
铝合金板翅式散热器钎焊结构疲劳失效分析及改进
被引量:
6
3
作者
高飞
胡琴珠
涂勇
王家喜
朱单单
机构
贵州永红航空机械有限责任公司产品研发部
贵州大学机械工程与自动化学院
出处
《热加工工艺》
CSCD
北大核心
2011年第15期167-169,共3页
文摘
通过对铝合金板翅式散热器封条钎焊缝疲劳失效位置的分析以及采用仿真模拟对钎焊缝结构强度进行分析,找出了散热器钎焊结构疲劳失效的原因,通过改进真空钎焊工艺参数以及优化散热器封条钎焊缝结构,进行产品验证,最后得到合适的真空钎焊工艺参数和理想的封条钎焊结构。从而提高和改善了铝合金板翅式散热器钎焊结构的疲劳强度,满足了客户的使用要求。
关键词
铝合金
板翅式散热器
真空钎焊工艺
钎焊缝
疲劳强度
Keywords
bar-plate-fin cooler
vacuum brazing techniques
brazing seam
fatigue resistance
分类号
TG454 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
板翅式热管散热器充液率、倾角对冷板温度场的影响
被引量:
4
4
作者
李佳
金苏敏
岳良
金鹰
机构
南京工业大学
青岛宏达赛奈尔科技股份有限公司
出处
《流体机械》
CSCD
北大核心
2015年第11期82-86,共5页
文摘
动车牵引变流器用板翅式热管散热器由于结构的特殊性,在倾斜时充液率、倾角对空腔冷板温度场的分布影响较大,试验难以实现对此的研究。因此,本文通过建立数学模型,采用ICEPAK数值模拟软件,以实际模型的板翅式热管散热器为例,分析了充液率,倾斜角度对散热器有效传热面积比,冷板温度场分布的影响,得到该散热器的最佳充液率范围为0.5~0.6。
关键词
板翅式
热管
散热器
充液率
倾角
有效传热面积比
温度
Keywords
plate-fin heat pipe radiator
filling ratio
angle of inclination
effective heat transfer area percent
temperature
分类号
TH137 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
装载机水散芯体散热机理分析及优化
被引量:
1
5
作者
李军
聂春晖
史正文
隗寒冰
机构
重庆交通大学机电与汽车工程学院
徐工机械道路机械分公司
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2014年第12期97-100,104,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(51305472)
重庆市自然科学基金重点项目(CSTC2013yykf B0184)
文摘
针对某款工程机械备选的四组水散热器结构进行数值仿真分析并进行试验验证。利用Fluent微流道模型对平直翅片单元及错齿翅片单元进行仿真分析,比较了平直翅片和错齿翅片空气侧的流动及传热情况,探索了错齿翅片的强化散热机理,根据微观无量纲参数从四组翅片结构中初步选取了综合效果最好的翅片结构。利用风洞试验对最优水散热器芯体散热量和风阻进行了验证性试验。试验表明:仿真方法得到的结果能够应用于工程实际,优化选择的新水散热器芯体结构能够满足散热要求。
关键词
板翅式散热器
传热因子
摩擦因子
Keywords
Plate Fin Type Radiator
CFD
Heat Transfer Factor
Friction Factor
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
TK172 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
锯齿型翅片单元的流动与传热数值模拟
被引量:
9
6
作者
黄钰期
俞小莉
陆国栋
机构
浙江大学动力机械及车辆工程研究所
浙江银轮机械股份有限公司
出处
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第8期1462-1468,共7页
文摘
建立了2种板翅式散热器的锯齿型翅片通道的三维模型,仿真分析了散热器内部不同位置和区域的微观流动机制.通过风洞实验测量了散热器在3种工况下的工作效率.分析结果表明,翅片厚度、热侧通道的数量及高度对散热器的换热和阻力性能具有重要影响,并且雷诺数越大,则影响越显著.当雷诺数增大时,翅片表面换热系数和摩擦系数均增大.在同一雷诺数下,单个翅片的表面换热系数和摩擦系数均沿流向降低.计算与实验结果表明,采用计算流体力学(CFD)模拟分析方法,通过建立合适的模型及网格,不仅有助于了解散热器内部工作状况,而且能够获得有效的性能数据.
关键词
板翅式散热器
锯齿型翅片
计算流体力学
Keywords
automotive radiator
slit fin
computational fluid dynamics (CFD)
分类号
TK124 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
石蜡与低熔点合金双级联相变材料强化板翅式散热器换热性能的数值模拟
张云峰
张学文
钟威
蒋杜伟
陈泽伟
张杰
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024
5
在线阅读
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职称材料
2
多工况混电飞机板翅式散热器优化设计方法
邱相臣
郑皓冉
程显达
董威
《航空发动机》
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
3
铝合金板翅式散热器钎焊结构疲劳失效分析及改进
高飞
胡琴珠
涂勇
王家喜
朱单单
《热加工工艺》
CSCD
北大核心
2011
6
在线阅读
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职称材料
4
板翅式热管散热器充液率、倾角对冷板温度场的影响
李佳
金苏敏
岳良
金鹰
《流体机械》
CSCD
北大核心
2015
4
在线阅读
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职称材料
5
装载机水散芯体散热机理分析及优化
李军
聂春晖
史正文
隗寒冰
《机械设计与制造》
北大核心
2014
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
6
锯齿型翅片单元的流动与传热数值模拟
黄钰期
俞小莉
陆国栋
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008
9
在线阅读
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职称材料
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