基于变密度拓扑优化的液冷板散热流道设计

1

作者 杨智颖 卢伟 +3 位作者 姚嘉 程阳 伍德坚 文海龙 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第2期702-713,共12页

电动汽车的热管理以液冷散热为主,针对传统蛇形液冷板散热流道存在均温性差、压降高等不足,尝试应用拓扑优化技术进行流道设计,以满足电池包高温安全性和均温性的要求。首先,基于Comsol变密度拓扑优化的2D仿真,以设计域平均温度最低为... 电动汽车的热管理以液冷散热为主,针对传统蛇形液冷板散热流道存在均温性差、压降高等不足,尝试应用拓扑优化技术进行流道设计,以满足电池包高温安全性和均温性的要求。首先,基于Comsol变密度拓扑优化的2D仿真,以设计域平均温度最低为目标函数,流道体积分数作为约束条件,通过变量控制法获得设计域中流道分布规律,采用亥姆霍兹过滤器进行敏度过滤,得到新型树状拓扑优化流道的设计。将2D拓扑仿真结果转化为实际流道几何模型,并通过3D打印技术制备树状拓扑流道散热板。采用热流耦合的仿真模拟技术,进行响应面实验设计,研究流道体积分数A、入口温度B、流量C对散热性能的交互影响,通过实验验证了拓扑流道的实际温控能力,证实了仿真模拟的高预测精度。利用非支配遗传算法的优化迭代分析,获取最优帕累托前沿解,即A=0.3、B=20℃、C=10 L/min时具有最佳散热性能。拓扑流道最优方案与蛇形流道相比,进出口压降从4863 Pa下降到822 Pa,下降83%;电池模组最高温度从27.88℃下降到27.21℃,下降2.4%;温差从5.7℃下降到4.95℃,下降13.2%。以上结果均满足了电池模组驱动耐久工况下的测试要求。本工作验证了树状拓扑优化流道进行电池模组热管理的优势,为电池热管理系统的设计提供了有效的方案。 展开更多

关键词 电池包热管理 变密度拓扑优化 树状流道设计 响应面优化 非支配遗传算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

汽车动力电池液冷板流道设计与散热研究

2

作者 肖立辉 李湘怡 +3 位作者 管雨豪 黎志勇 庞小兰 曾梓喆 《内燃机与配件》 2024年第20期12-14,共3页

本文针对某新能源汽车动力电池模组液冷板流道结构,设计了纵/横弓型两种流道结构,运用有限元软件对液冷板进行散热仿真研究。结果表明,横弓型流道较纵弓型流道的拐角减少,流场更加均匀,液冷循环更有效地带走电池模组热量,横弓型电池模... 本文针对某新能源汽车动力电池模组液冷板流道结构,设计了纵/横弓型两种流道结构,运用有限元软件对液冷板进行散热仿真研究。结果表明,横弓型流道较纵弓型流道的拐角减少,流场更加均匀,液冷循环更有效地带走电池模组热量,横弓型电池模组比纵弓型电池模组整体温度下降了2.59℃,散热效果良好。研究结果为液冷板流道设计、动力电池散热研究提供依据。 展开更多

关键词 液冷板 流道设计 热量交换 动力电池

在线阅读 下载PDF 职称材料

VARI工艺制备典型平面及曲面构件的流道设计模拟研究 被引量：3

3

作者 苏跃增 纵海 +2 位作者 曹均助 俞炜 周持兴 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期1-3,共3页

对典型平面及典型曲面构件进行了VARI工艺模拟分析,分别采用不同的模拟方案对两类构件进行流道设计模拟研究,由此得出了两类构件工艺流道设计的异同点,旨在针对不同构件的结构特点,选择最佳的注射方式及合理的流道设计方案,从而为模具... 对典型平面及典型曲面构件进行了VARI工艺模拟分析,分别采用不同的模拟方案对两类构件进行流道设计模拟研究,由此得出了两类构件工艺流道设计的异同点,旨在针对不同构件的结构特点,选择最佳的注射方式及合理的流道设计方案,从而为模具设计及构件制造提供重要依据。 展开更多

关键词 VARI工艺 模拟 流道设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑换热能力和压降的永磁同步电机冷却流道设计 被引量：10

4

作者 万珍平 温万昱 +1 位作者 吴柏禧 付永清 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期25-32,40,共9页

现有的对电动汽车驱动电机水冷系统的研究主要集中在水冷系统的换热能力方面,对压力损失考虑不够.针对这一问题,文中首先以常用的驱动电机——永磁同步电机为对象,通过理论计算分析了流道结构参数对换热能力和压力损失的影响,发现流道... 现有的对电动汽车驱动电机水冷系统的研究主要集中在水冷系统的换热能力方面,对压力损失考虑不够.针对这一问题,文中首先以常用的驱动电机——永磁同步电机为对象,通过理论计算分析了流道结构参数对换热能力和压力损失的影响,发现流道螺旋圈数对换热和压力损失均有较大影响,而流道截面尺寸的变化对换热能力几乎没有影响,对压力损失影响较大,发现流道螺旋圈数对换热和压力损失均有较大影响,而流道截面尺寸的变化对换热能力几乎没有影响,对压力损失影响较大,提出了考虑换热能力和压力损失的流道设计方法,为高功率密度永磁同步电机水冷系统的设计提供了参考. 展开更多

关键词 电动汽车 永磁同步电机 流道设计 换热能力 压力损失

在线阅读 下载PDF 职称材料

多腔结构预成型体及RTM树脂流道设计技术研究 被引量：1

5

作者 赵龙 黄峰 +3 位作者 刘强 赵攀峰 吴刚 高艳秋 《航空制造技术》 2008年第15期74-77,共4页

缝合和Z-Pin是实现复合材料三维增强最有效的2种方式。与编织不同,缝合和Z-Pin是对铺叠后的叠层进行缝合,因此经缝合和Z-Pin增强后的复合材料,其纤维受力状态与采用预浸料方法成型的复合材料相当。

关键词 复合材料相 预成型 RTM 腔结构 流道设计 树脂基体 预浸料 叠层 传统复合材料 复合材料构件

在线阅读 下载PDF 职称材料

PEM燃料电池变径流道设计与仿真 被引量：2

6

作者 梁修汪 方存光 《内燃机与配件》 2023年第13期22-24,共3页

优化质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)流场是强化电池物质传递、分布和提升输出性能的有效途径。通过建立新型流道模型,研究变径结构对阴极气体传质和电流密度的影响。结构表明,该变径流道能够明显提高流... 优化质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)流场是强化电池物质传递、分布和提升输出性能的有效途径。通过建立新型流道模型,研究变径结构对阴极气体传质和电流密度的影响。结构表明,该变径流道能够明显提高流道出口附近区域的气体流速;流道内入口于出口间压差增大,有利于提高反应气体传递;强化了反应气体在流道于扩散层中的传质,能够提高O 2在扩散层中的质量分数及O 2的分布均匀性;改善了流道的排水性,降低催化界面水的质量分数;提升了反应界面整体电流密度,电流密度分布更加均匀。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池 流道设计 电流密度

在线阅读 下载PDF 职称材料

轴流压气机流道设计方法研究

7

作者 同王刚 唐海龙 +3 位作者 陈敏 张丛辉 顾卫群 谭智勇 《航空发动机》 2015年第5期53-57,共5页

在航空发动机研制过程中,当选定发动机设计状态并确定出热力循环参数后,就可以通过1维流道尺寸设计来预估发动机尺寸和质量。以轴流压气机为对象,研究了1种新的轴流压气机流道设计方法,并开发了相应的计算机程序(CEFP)。该方法采用&quo... 在航空发动机研制过程中,当选定发动机设计状态并确定出热力循环参数后,就可以通过1维流道尺寸设计来预估发动机尺寸和质量。以轴流压气机为对象,研究了1种新的轴流压气机流道设计方法,并开发了相应的计算机程序(CEFP)。该方法采用"1维平均中径法",基于流量连续方程,通过确定压气机各级中径处的气流参数,迭代计算出压气机各级进、出口截面的内外径尺寸及轴向位置,从而确定整台压气机的流道。使用编制的计算机程序对GE公司的E3发动机10级高压压气机进行了模拟计算,其计算结果与原始尺寸数据对比最大误差不超过8%,足以验证该方法的工程实用价值。 展开更多

关键词 流道设计 轴流压气机 平均中径 航空发动机

在线阅读 下载PDF 职称材料

三元乙丙(EPDM)混炼胶的挤出工艺及流道设计 被引量：1

8

作者 雷涛 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 1999年第3期55-57,共3页

三元乙丙作为一种高度抗老化聚合物，它的混炼胶已被越来越广泛地应用在汽车工业上。本文对其在微波、盐浴及热空气等不同硫化设备上的挤出硫化加工工艺进行讨论，并提出基于流变学理论的挤出流道设计计算方法。

关键词 三元乙丙混炼胶 挤出硫化 流道设计 EPDM

在线阅读 下载PDF 职称材料

水利枢纽工程泵站结构设计及流道设计研究 被引量：2

9

作者 冷文霜 《中国高新科技》 2020年第20期104-105,共2页

水利枢纽工程在河道整治、防洪抗旱、水路运输等方面发挥着非常重要的作用。文章结合具体案例,就不同设计方案进行了比选,认为竖井贯流泵结构具备较好的优点,配合双层“X”流动形式,能够有效的满足水利枢纽工程的运行需求。

关键词 水利枢纽工程 泵站结构设计 流道设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于PAM-RTM软件仿真的RTM工艺复合材料前边条流道设计研究 被引量：6

10

作者 李延平 郭鹏亮 +3 位作者 苏亮 万建平 殷俊 辛洪南 《教练机》 2018年第2期18-23,共6页

采用PAM-RTM软件的RTM模块对RTM工艺整体成型复合材料前边条流道设计进行模拟仿真研究,通过模拟对比分析了在不同条件下型腔内树脂的流动、压力分布以及充模时间,最终选出最佳的注胶流道方案,并在实际生产中得到验证。

关键词 PAM-RTM RTM工艺 流道设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

水利枢纽工程泵站结构设计及流道设计浅析 被引量：4

11

作者 付宁波 《陕西水利》 2019年第9期132-134,137,共4页

河洪灾害严重影响长江某支流沿岸居民的生活、河道通航及沿线城镇经济发展,需新建水利枢纽工程对河道进行整治。对水利枢纽工程泵站进行结构设计及流道设计,通过方法比选,认为竖井贯流泵作为泵站结构具有投资小、水力条件好、耐久性好... 河洪灾害严重影响长江某支流沿岸居民的生活、河道通航及沿线城镇经济发展,需新建水利枢纽工程对河道进行整治。对水利枢纽工程泵站进行结构设计及流道设计,通过方法比选,认为竖井贯流泵作为泵站结构具有投资小、水力条件好、耐久性好、占地面积小等优点,采用理论计算方法设计站顶高程为10.10m,主泵房长为91.34m;采用双层"X"流道作为流道形式,采用类比法确定流道宽度为7.5m,采用平面蜗壳式进水流道防止出现旋涡。 展开更多

关键词 泵站设计 结构设计 流道设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

大型潜水轴流泵站肘型流道设计与施工技术浅析 被引量：1

12

作者 陈惠达 《陕西水利》 2023年第3期140-142,共3页

泵站作为水利工程的重要组成部分,在防洪、排涝方面发挥着重要的作用,泵站流道的设计和施工是整个泵站建设的重点和难点。以清水浦泵站为例,对泵站肘形流道的设计与施工工艺、特点难点、解决措施等问题进行探讨,提出设计方案及施工技术... 泵站作为水利工程的重要组成部分,在防洪、排涝方面发挥着重要的作用,泵站流道的设计和施工是整个泵站建设的重点和难点。以清水浦泵站为例,对泵站肘形流道的设计与施工工艺、特点难点、解决措施等问题进行探讨,提出设计方案及施工技术措施,为工程建设和运行提供依据。 展开更多

关键词 潜水轴流泵站 肘型流道设计 流道施工技术

在线阅读 下载PDF 职称材料

54cm彩电前框模具的流道设计与高速精密注射工艺

13

作者 阎炳刚 陶永华 《电子工艺技术》 1991年第3期43-45,共3页

本文通过对ABS塑料熔体在注入模腔时流动行为的分析,认定在剪切速率γ超过10~4s^(-1)时非常有利充型和料流间的熔接,着重介绍了关键工艺措施和方法。

关键词 彩电 模具 流道设计 注射工艺

在线阅读 下载PDF 职称材料

物质输运定量反馈实现PEMFC阴极流道非均匀设计

14

作者 尧兢 吴震 +1 位作者 杨福胜 张早校 《动力工程学报》 北大核心 2025年第2期253-262,共10页

流道非均匀设计是改善质子交换膜燃料电池(PEMFC)内部物理场不均匀分布的最主要方式之一。已有研究设计思路主要是基于对PEMFC工作原理的定性理解确定设计方向,再在此设计方向上进行参数优化,而未能把所得结果反馈用于修正设计思路。对... 流道非均匀设计是改善质子交换膜燃料电池(PEMFC)内部物理场不均匀分布的最主要方式之一。已有研究设计思路主要是基于对PEMFC工作原理的定性理解确定设计方向,再在此设计方向上进行参数优化,而未能把所得结果反馈用于修正设计思路。对此提出了一种结果反馈再寻优的设计思路,首先对PEMFC结构参数进行参数分析,再对计算结果中物质输运过程进行定量分析,从而反馈确定结构设计方向。采用上述思路对单通道PEMFC流道宽度、单电池子流道高度进行了非均匀设计。结果表明:相比于对照组,采用非均匀设计的PEMFC净功率密度提升幅度为4%~6%,且PEMFC内物理场分布均匀性较好。该研究能够指导PEMFC流道结构不均匀设计方向,助力高性能、长寿命PEMFC设计。 展开更多

关键词 燃料电池 不均匀反应 性能优化 流道设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于内冷车刀内部流道设计研究

15

作者 杨正意 王晓博 +3 位作者 常浩然 杨宏伟 杨旭斐 陈从容 《内燃机与配件》 2025年第7期55-58,共4页

内冷车刀作为制造业中不可或缺的一个部分在金属切削加工中的常见问题存在有冷却不均易堵塞、结构复杂且冷却效果不精准。目前,常见的改进方法,有优化刀具几何结构、改进冷却通道设计等,虽然一定程度上解决了内冷车刀冷却效果不佳、排... 内冷车刀作为制造业中不可或缺的一个部分在金属切削加工中的常见问题存在有冷却不均易堵塞、结构复杂且冷却效果不精准。目前,常见的改进方法,有优化刀具几何结构、改进冷却通道设计等,虽然一定程度上解决了内冷车刀冷却效果不佳、排屑不畅等的问题,但还存在无法从根本上满足高精度、高效率的局限性。对此,本文在分析现有改进方法及内冷车刀流道结构设计的基础上,提出了一种创新的刀具结构设计、更加高效和智能的冷却系统集成,旨在提高内冷车刀的冷却效果,切削精度,刀具寿命等性能,使其在各类金属切削加工场景中更好地发挥作用,进一步推动制造业的高效发展。 展开更多

关键词 内冷车刀 内部流道设计 冷却效果优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

液冷机箱的流道优化设计与散热性能研究 被引量：3

16

作者 李维天 张育栋 董阳阳 《舰船电子工程》 2022年第7期174-178,共5页

液冷机箱内部的模块功耗大,热流密度大;模块内的电子元器件正常工作产生的热量最终传导至液冷机箱的冷却液中。液冷机箱内的流道结构设计直接决定了液冷机箱的散热性能,良好的流道结构设计能够保证机箱内部电子元器件长期稳定工作。文... 液冷机箱内部的模块功耗大,热流密度大;模块内的电子元器件正常工作产生的热量最终传导至液冷机箱的冷却液中。液冷机箱内的流道结构设计直接决定了液冷机箱的散热性能,良好的流道结构设计能够保证机箱内部电子元器件长期稳定工作。文中通过理论计算和仿真分析,对流道结构进行优化设计;针对优化后的结构,深入研究了环境温度、供液温度、供液流量对液冷机箱散热性能的影响。 展开更多

关键词 液冷机箱 热设计 流道设计 散热性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

灯泡混流式水轮机流道系列的设计

17

作者 喻华全 宋文武 +1 位作者 符杰 曾治川 《西华大学学报（自然科学版）》 CAS 2006年第6期53-55,共3页

从水力性能和水流运动规律出发，对灯泡混流式新型水轮机的流道进行了研究，提出了确定灯泡混流式水轮机过流通道的系列几何形状及参数的方法，得出灯泡混流式水轮机的最佳应用水头范围为20～300m。本设计可为新型水轮机的产品开发和设... 从水力性能和水流运动规律出发，对灯泡混流式新型水轮机的流道进行了研究，提出了确定灯泡混流式水轮机过流通道的系列几何形状及参数的方法，得出灯泡混流式水轮机的最佳应用水头范围为20～300m。本设计可为新型水轮机的产品开发和设计提供重要的参考依据。 展开更多

关键词 灯泡混流式水轮机 流道设计 水头 参数

在线阅读 下载PDF 职称材料

立式升降式止回阀的流道优化设计与流阻分析 被引量：2

18

作者 王刚 何世权 《轻工学报》 CAS 2016年第5期75-82,共8页

对立式升降式止回阀流道型线进行优化设计,采用Granville双参数平方多项式回转体流线型对阀瓣型线进行设计,选用Granville尾部型线对导流体型线进行设计.通过解析计算法、数值模拟法和试验验证对优化设计的新流道进行流阻分析,结果表明... 对立式升降式止回阀流道型线进行优化设计,采用Granville双参数平方多项式回转体流线型对阀瓣型线进行设计,选用Granville尾部型线对导流体型线进行设计.通过解析计算法、数值模拟法和试验验证对优化设计的新流道进行流阻分析,结果表明:新流道的流阻系数比原有流道下降约47%,且压力分布均匀、梯度小,具有优良的流场特性. 展开更多

关键词 立式升降式止回阀 流道优化设计 流阻分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

清焦蝶阀的多组分气流数值模拟及流道优化设计 被引量：1

19

作者 康忠平 赖喜德 刘国强 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期373-376,共4页

为了提高清焦蝶阀的抗焦化能力和对其清焦的蒸汽流道进行优化设计,根据清焦蝶阀的工作原理和运行参数采用ANSYS CFX对蝶阀清焦流道的蒸汽和石脑油裂解气体进行多组分数值模拟。通过多组分数值模拟掌握蝶阀密封区域的气体组分情况来判断... 为了提高清焦蝶阀的抗焦化能力和对其清焦的蒸汽流道进行优化设计,根据清焦蝶阀的工作原理和运行参数采用ANSYS CFX对蝶阀清焦流道的蒸汽和石脑油裂解气体进行多组分数值模拟。通过多组分数值模拟掌握蝶阀密封区域的气体组分情况来判断抗焦化能力和指导清焦蝶阀流道优化设计。对3种清焦蝶阀流道布置通过数值模拟对比分析,综合考虑清焦蝶阀的结构工艺性,确定了优化设计方案,通过试验验证已很好地解决输送介质过程中出现的焦化问题,为此类蝶阀的设计奠定了基础。 展开更多

关键词 清焦蝶阀 多组分数值模拟 流道优化设计 ANSYS CFX

在线阅读 下载PDF 职称材料

PEM燃料电池凸台流道性能三维仿真分析及结构参数优化

20

作者 张硌 蒲东义 +3 位作者 胡松 樊芷君 陈东方 徐晓明 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期545-552,共8页

在氢能技术快速发展的背景下,作为关键应用之一的质子交换膜燃料电池(PEMFC)的流道设计受到重点研究。该研究通过构建基于实际尺寸的PEMFC全尺寸单流道模型,并在模型中嵌入不同形状的凸台结构,使用Comsol仿真分析探究凸台几何参数对电... 在氢能技术快速发展的背景下,作为关键应用之一的质子交换膜燃料电池(PEMFC)的流道设计受到重点研究。该研究通过构建基于实际尺寸的PEMFC全尺寸单流道模型,并在模型中嵌入不同形状的凸台结构,使用Comsol仿真分析探究凸台几何参数对电池性能的影响。结果表明:凸台结构能显著提升功率输出,电流密度增幅达到10%至31.25%,功率提高3%至9.2%;气体流速与功率输出与凸台高度呈正相关,0.2 mm高的矩形凸台性能最佳,显示适宜的凸台高度能有效提升PEMFC效率;通过增强传质效果、优化工质在燃料电池内部的分布,尤其改善流道后半段的水淹,凸台的设置可进一步增强电池功率。与凸台长度相比,凸台高度是主要的优化方向。该研究为全尺寸的PEMFC流道优化提供了理论上的支持,对提高氢能源效率具有指导意义。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池(PEMFC) 流道设计 凸台结构 全尺寸建模 Comsol仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料