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高热流密度阵列的温度一致性工程化设计研究
被引量:
1
1
作者
翁夏
《装备环境工程》
CAS
2017年第8期79-83,共5页
目的研究一种提高高热流密度条件下热源阵列温度一致性的工程化设计方法。方法基于微通道内相变传热的原理,在结构上创新的设计保证通道内各处冷却液的温度尽量在工质的相变点附近,从而缩小各热源之间的温度差异。对一体化综合热物理样...
目的研究一种提高高热流密度条件下热源阵列温度一致性的工程化设计方法。方法基于微通道内相变传热的原理,在结构上创新的设计保证通道内各处冷却液的温度尽量在工质的相变点附近,从而缩小各热源之间的温度差异。对一体化综合热物理样机进行数字建模,通过数值模拟的方法,对样机进行稳态的流动和传热分析。结果验证了集总参数仿真的可行性,并获得了样机的流场和温度场分布。结论该样机经由微通道相变强化传热之后,各热源间具有较小的温差,可进行工程化应用。
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关键词
温度一致性
微通道
相变传热
一体化设计
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职称材料
基于Smith模糊多级积分分离PID的加热盘温度控制
2
作者
张硕
张爱华
+2 位作者
董世杰
范狄庆
方宇
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期939-947,共9页
为提高大尺寸晶圆的加工良率,研究采用金属氧化物导电涂层加热的碳化硅晶圆加热盘分区控制方法,提出基于Smith模糊多级积分分离PID的四分区温控系统,解决高精度要求下晶圆加热盘表面温度一致性问题。通过热效应仿真建立系统模型,分析各...
为提高大尺寸晶圆的加工良率,研究采用金属氧化物导电涂层加热的碳化硅晶圆加热盘分区控制方法,提出基于Smith模糊多级积分分离PID的四分区温控系统,解决高精度要求下晶圆加热盘表面温度一致性问题。通过热效应仿真建立系统模型,分析各区域的热量分布,进而基于PLC控制器搭建加热盘温度控制系统,提出便于实际应用的Smith模糊多级积分分离PID算法提高控制精度,在MATLAB中结合系统模型与常规PID算法进行对比,最后基于所建立的加热盘温度控制系统进行实验验证。仿真结果与实验结果均表明,所提控制方法具有更高的控制精度,可以实现加热盘表面温度一致性稳定在0.05℃左右,平均温度稳态误差±0.05℃,控制效果良好。
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关键词
晶圆加热盘
温度一致性
Smith模糊PID
多级积分分离
温控系统
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职称材料
冷板阻热层对锂电池模组散热均匀性影响
3
作者
刘显茜
徐启航
陈诚
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期122-128,共7页
锂电池模组温差过大引发电池间充放电、老化衰减速率不一致,致使其性能变差。为了进一步降低锂电池模组工作温差,提出一种设阻热层的新型冷板,即通过在冷板冷却液入口处与锂电池间增设阻热层增大热阻、抑制锂电池与冷板间热交换改善其...
锂电池模组温差过大引发电池间充放电、老化衰减速率不一致,致使其性能变差。为了进一步降低锂电池模组工作温差,提出一种设阻热层的新型冷板,即通过在冷板冷却液入口处与锂电池间增设阻热层增大热阻、抑制锂电池与冷板间热交换改善其散热均匀性。利用新型冷板对锂电池模组3 C放电冷却散热进行建模仿真计算,分析了并行流道、并联蛇形流道以及分叉型流道等3种不同流道冷板增设阻热层对锂电池模组放电散热均匀性影响,以及阻热层材料导热系数、厚度及覆盖面积对锂电池模组冷却散热均匀性影响。结果表明:在3种流道冷板上增设阻热层均能有效降低锂电池模组工作温差。随着阻热层材料导热系数减小,锂电池模组最高温度和温差均先减小后增加。随着阻热层厚度、阻热层覆盖面积增大,锂电池模组工作最高温度和温差均先减小后增大。采用长80 mm、宽80 mm、厚1 mm导热硅胶垫阻热层,分叉型流道冷板冷却锂电池模组3 C放电最高温度和温差降至306.55 K和4.89 K。
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关键词
冷板阻热层
温度一致性
液冷板
数值模拟
锂电池模组
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职称材料
往复式机械泵辅助两相流冷却系统试验研究
被引量:
5
4
作者
陈陶菲
徐德好
柯攀
《电子机械工程》
2016年第2期4-9,共6页
文中介绍了一种机械泵辅助两相流系统(Mechanically Pumped Cooling Loop,MPCL),为使MPCL系统更加稳定可靠,研制了一种往复式两相流冷却系统,并对系统不同充液率、启动时间和运行性能进行了研究,获取了最佳充灌率。研究发现,不均匀热源...
文中介绍了一种机械泵辅助两相流系统(Mechanically Pumped Cooling Loop,MPCL),为使MPCL系统更加稳定可靠,研制了一种往复式两相流冷却系统,并对系统不同充液率、启动时间和运行性能进行了研究,获取了最佳充灌率。研究发现,不均匀热源和驱动力不足将降低系统的性能。试验方案从改善热源和提高机械泵驱动能力2方面予以了改进。热源改善后,启动时间缩短,运行性能得到提升。在热源改善的基础上,提高机械泵的驱动能力,可使系统的稳态温度降低,温度波动变小。系统运行时可加大热载荷,在热载荷变化时,系统不会产生温度脉冲。总之,系统的热性能得到大大改善。试验表明,MPCL系统启动平稳,运行安全可靠。系统等效导热系数提高,温度一致性也较好。该系统试验研究结果可作为后续研究的基础。
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关键词
往复式机械泵辅助两相流系统
温度一致性
热导性能
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职称材料
风冷电池模组热性能及成组效率的多目标优化
被引量:
5
5
作者
徐晓斌
徐业飞
+2 位作者
张恒运
朱顺良
王海峰
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期553-562,共10页
本工作提出一种基于套筒式热扩散板结构的新型风冷电池热管理系统,通过数值仿真研究电池模组的风冷性能。将电池模组内圆柱形锂离子电池正交排列,电池底部通过电绝缘板与铝制底板连接,且在电池中部配置双层热扩散板,从而增强风冷电池模...
本工作提出一种基于套筒式热扩散板结构的新型风冷电池热管理系统,通过数值仿真研究电池模组的风冷性能。将电池模组内圆柱形锂离子电池正交排列,电池底部通过电绝缘板与铝制底板连接,且在电池中部配置双层热扩散板,从而增强风冷电池模组的热性能。首先,搭建了相应的风冷实验系统,通过对相同风速条件下的实验结果和仿真结果进行对比,对数值模型的可行性进行了验证。接着对电池模组的进口风速与热扩散板结构参数进行仿真研究,根据中心复合实验设计(CCD)原则得出25个研究案例,为建立优化目标代理模型提供样本数据。然后结合期望函数和代理模型对热扩散板配置下的电池模组进行了多目标优化,包括最高温度、最大温差、进出口压差的望小设计以及电池模组成组效率的望大设计,得到热扩散板结构参数和模组进口风速的最优结构配置。相比常规无扩散板配置设计,优化电池模组的最高温度和最大温差分别降低16.12%(6.36℃)和48.48%(2.72℃),并且重量成组效率为87.1%,与常规设计89.73%接近,在保证高成组效率的基础上显著提高了电池模组的温度一致性。
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关键词
热扩散板
风冷电池模组
多目标优化
成组效率
温度一致性
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职称材料
基于ANSYS分析保温层厚度对动力电池的影响
被引量:
1
6
作者
张宗喜
鹿文浩
+3 位作者
范祥
李红智
王霈
宋传增
《能源与环境》
2023年第2期62-64,共3页
针对动力电池在冬季保温问题,进行关于保温层厚度影响规律的研究。该文首先利用Solidworks软件进行三维建模,再利用Fluent meshing进行非结构化网格划分,最后利用ANSYS软件对不同保温层厚度情况下的电池包进行热仿真,获取电池模组温度...
针对动力电池在冬季保温问题,进行关于保温层厚度影响规律的研究。该文首先利用Solidworks软件进行三维建模,再利用Fluent meshing进行非结构化网格划分,最后利用ANSYS软件对不同保温层厚度情况下的电池包进行热仿真,获取电池模组温度场的影响规律,为解决电池包在冬季保温问题提供依据。结果表明:保温层厚度越大,保温效果越好,但是电池模组的温度一致性情况是先变好再变差。
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关键词
动力电池
保温
热仿真
温度一致性
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职称材料
无轨电车超级电容散热系统研究
被引量:
3
7
作者
刘洋河
何安清
杨小峰
《电力机车与城轨车辆》
2020年第1期36-40,共5页
文章对无轨电车超级电容系统的散热结构进行了相关研究,提出了一种全新的通风散热解决方案。首先,研究了超级电容系统的发热原理,建立了超级电容模组三维稳态传热模型;然后,基于ANSYS Workbench软件对该模型进行仿真计算,得到的结果与...
文章对无轨电车超级电容系统的散热结构进行了相关研究,提出了一种全新的通风散热解决方案。首先,研究了超级电容系统的发热原理,建立了超级电容模组三维稳态传热模型;然后,基于ANSYS Workbench软件对该模型进行仿真计算,得到的结果与试验数据基本一致;最后,提出针对该模型的通风散热设计方案。仿真结果表明,超级电容系统的各个模组温度下降了1 ℃左右,模组间最大温度差为2 ℃,较好地保证了超级电容工作温度的一致性,确保了超级电容系统较好地运行在无轨电车的应用中。
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关键词
无轨电车
超级电容
散热系统
稳态传热
温度一致性
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职称材料
题名
高热流密度阵列的温度一致性工程化设计研究
被引量:
1
1
作者
翁夏
机构
西南电子技术研究所
出处
《装备环境工程》
CAS
2017年第8期79-83,共5页
基金
国防基础科研重点项目(JCKY2013210B004)
文摘
目的研究一种提高高热流密度条件下热源阵列温度一致性的工程化设计方法。方法基于微通道内相变传热的原理,在结构上创新的设计保证通道内各处冷却液的温度尽量在工质的相变点附近,从而缩小各热源之间的温度差异。对一体化综合热物理样机进行数字建模,通过数值模拟的方法,对样机进行稳态的流动和传热分析。结果验证了集总参数仿真的可行性,并获得了样机的流场和温度场分布。结论该样机经由微通道相变强化传热之后,各热源间具有较小的温差,可进行工程化应用。
关键词
温度一致性
微通道
相变传热
一体化设计
Keywords
temperature uniformity
micro-channel
phase change heat transfer
integrated design
分类号
TJ07 [兵器科学与技术—兵器发射理论与技术]
TG174 [金属学及工艺—金属表面处理]
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职称材料
题名
基于Smith模糊多级积分分离PID的加热盘温度控制
2
作者
张硕
张爱华
董世杰
范狄庆
方宇
机构
上海工程技术大学机械与汽车工程学院
出处
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期939-947,共9页
基金
上海市揭榜挂帅项目(YDZX20213100003013)资助。
文摘
为提高大尺寸晶圆的加工良率,研究采用金属氧化物导电涂层加热的碳化硅晶圆加热盘分区控制方法,提出基于Smith模糊多级积分分离PID的四分区温控系统,解决高精度要求下晶圆加热盘表面温度一致性问题。通过热效应仿真建立系统模型,分析各区域的热量分布,进而基于PLC控制器搭建加热盘温度控制系统,提出便于实际应用的Smith模糊多级积分分离PID算法提高控制精度,在MATLAB中结合系统模型与常规PID算法进行对比,最后基于所建立的加热盘温度控制系统进行实验验证。仿真结果与实验结果均表明,所提控制方法具有更高的控制精度,可以实现加热盘表面温度一致性稳定在0.05℃左右,平均温度稳态误差±0.05℃,控制效果良好。
关键词
晶圆加热盘
温度一致性
Smith模糊PID
多级积分分离
温控系统
Keywords
wafer heating plate
temperature consistency
Smith fuzzy PID
multi-level integral separation
temperature control system
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
冷板阻热层对锂电池模组散热均匀性影响
3
作者
刘显茜
徐启航
陈诚
机构
昆明理工大学机电工程学院
出处
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期122-128,共7页
基金
国家自然科学基金项目(51566006)。
文摘
锂电池模组温差过大引发电池间充放电、老化衰减速率不一致,致使其性能变差。为了进一步降低锂电池模组工作温差,提出一种设阻热层的新型冷板,即通过在冷板冷却液入口处与锂电池间增设阻热层增大热阻、抑制锂电池与冷板间热交换改善其散热均匀性。利用新型冷板对锂电池模组3 C放电冷却散热进行建模仿真计算,分析了并行流道、并联蛇形流道以及分叉型流道等3种不同流道冷板增设阻热层对锂电池模组放电散热均匀性影响,以及阻热层材料导热系数、厚度及覆盖面积对锂电池模组冷却散热均匀性影响。结果表明:在3种流道冷板上增设阻热层均能有效降低锂电池模组工作温差。随着阻热层材料导热系数减小,锂电池模组最高温度和温差均先减小后增加。随着阻热层厚度、阻热层覆盖面积增大,锂电池模组工作最高温度和温差均先减小后增大。采用长80 mm、宽80 mm、厚1 mm导热硅胶垫阻热层,分叉型流道冷板冷却锂电池模组3 C放电最高温度和温差降至306.55 K和4.89 K。
关键词
冷板阻热层
温度一致性
液冷板
数值模拟
锂电池模组
Keywords
cold plate heat barrier layer
temperature consistency
liquid cooling plate
numerical simulation
lithium battery module
分类号
TJ02 [兵器科学与技术—兵器发射理论与技术]
TJ03 [兵器科学与技术—兵器发射理论与技术]
TM911 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
往复式机械泵辅助两相流冷却系统试验研究
被引量:
5
4
作者
陈陶菲
徐德好
柯攀
机构
南京电子技术研究所
东南大学能源与环境学院
出处
《电子机械工程》
2016年第2期4-9,共6页
文摘
文中介绍了一种机械泵辅助两相流系统(Mechanically Pumped Cooling Loop,MPCL),为使MPCL系统更加稳定可靠,研制了一种往复式两相流冷却系统,并对系统不同充液率、启动时间和运行性能进行了研究,获取了最佳充灌率。研究发现,不均匀热源和驱动力不足将降低系统的性能。试验方案从改善热源和提高机械泵驱动能力2方面予以了改进。热源改善后,启动时间缩短,运行性能得到提升。在热源改善的基础上,提高机械泵的驱动能力,可使系统的稳态温度降低,温度波动变小。系统运行时可加大热载荷,在热载荷变化时,系统不会产生温度脉冲。总之,系统的热性能得到大大改善。试验表明,MPCL系统启动平稳,运行安全可靠。系统等效导热系数提高,温度一致性也较好。该系统试验研究结果可作为后续研究的基础。
关键词
往复式机械泵辅助两相流系统
温度一致性
热导性能
Keywords
reciprocating mechanically pumped cooling loop
temperature uniformity
heat transfer capability
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
风冷电池模组热性能及成组效率的多目标优化
被引量:
5
5
作者
徐晓斌
徐业飞
张恒运
朱顺良
王海峰
机构
上海工程技术大学机械与汽车工程学院
上海机动车检测认证技术研究中心有限公司
青海交通职业技术学院
出处
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期553-562,共10页
基金
国家自然科学基金(51876113)
上海自然科学基金(21ZR1426300)资助项目。
文摘
本工作提出一种基于套筒式热扩散板结构的新型风冷电池热管理系统,通过数值仿真研究电池模组的风冷性能。将电池模组内圆柱形锂离子电池正交排列,电池底部通过电绝缘板与铝制底板连接,且在电池中部配置双层热扩散板,从而增强风冷电池模组的热性能。首先,搭建了相应的风冷实验系统,通过对相同风速条件下的实验结果和仿真结果进行对比,对数值模型的可行性进行了验证。接着对电池模组的进口风速与热扩散板结构参数进行仿真研究,根据中心复合实验设计(CCD)原则得出25个研究案例,为建立优化目标代理模型提供样本数据。然后结合期望函数和代理模型对热扩散板配置下的电池模组进行了多目标优化,包括最高温度、最大温差、进出口压差的望小设计以及电池模组成组效率的望大设计,得到热扩散板结构参数和模组进口风速的最优结构配置。相比常规无扩散板配置设计,优化电池模组的最高温度和最大温差分别降低16.12%(6.36℃)和48.48%(2.72℃),并且重量成组效率为87.1%,与常规设计89.73%接近,在保证高成组效率的基础上显著提高了电池模组的温度一致性。
关键词
热扩散板
风冷电池模组
多目标优化
成组效率
温度一致性
Keywords
heat spreader plate
air cooling battery module
multi-objective optimization
grouping efficiency
temperature uniformity
分类号
TM911 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
基于ANSYS分析保温层厚度对动力电池的影响
被引量:
1
6
作者
张宗喜
鹿文浩
范祥
李红智
王霈
宋传增
机构
山东建筑大学机电工程学院
出处
《能源与环境》
2023年第2期62-64,共3页
文摘
针对动力电池在冬季保温问题,进行关于保温层厚度影响规律的研究。该文首先利用Solidworks软件进行三维建模,再利用Fluent meshing进行非结构化网格划分,最后利用ANSYS软件对不同保温层厚度情况下的电池包进行热仿真,获取电池模组温度场的影响规律,为解决电池包在冬季保温问题提供依据。结果表明:保温层厚度越大,保温效果越好,但是电池模组的温度一致性情况是先变好再变差。
关键词
动力电池
保温
热仿真
温度一致性
分类号
U469.72 [机械工程—车辆工程]
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
无轨电车超级电容散热系统研究
被引量:
3
7
作者
刘洋河
何安清
杨小峰
机构
浙江中车电车有限公司
出处
《电力机车与城轨车辆》
2020年第1期36-40,共5页
文摘
文章对无轨电车超级电容系统的散热结构进行了相关研究,提出了一种全新的通风散热解决方案。首先,研究了超级电容系统的发热原理,建立了超级电容模组三维稳态传热模型;然后,基于ANSYS Workbench软件对该模型进行仿真计算,得到的结果与试验数据基本一致;最后,提出针对该模型的通风散热设计方案。仿真结果表明,超级电容系统的各个模组温度下降了1 ℃左右,模组间最大温度差为2 ℃,较好地保证了超级电容工作温度的一致性,确保了超级电容系统较好地运行在无轨电车的应用中。
关键词
无轨电车
超级电容
散热系统
稳态传热
温度一致性
Keywords
trolley bus
super capacitor
heat dissipation system
steady thermal transfer
temperature consistency
分类号
U482.2 [交通运输工程—载运工具运用工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
高热流密度阵列的温度一致性工程化设计研究
翁夏
《装备环境工程》
CAS
2017
1
在线阅读
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职称材料
2
基于Smith模糊多级积分分离PID的加热盘温度控制
张硕
张爱华
董世杰
范狄庆
方宇
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
3
冷板阻热层对锂电池模组散热均匀性影响
刘显茜
徐启航
陈诚
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
4
往复式机械泵辅助两相流冷却系统试验研究
陈陶菲
徐德好
柯攀
《电子机械工程》
2016
5
在线阅读
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职称材料
5
风冷电池模组热性能及成组效率的多目标优化
徐晓斌
徐业飞
张恒运
朱顺良
王海峰
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
6
基于ANSYS分析保温层厚度对动力电池的影响
张宗喜
鹿文浩
范祥
李红智
王霈
宋传增
《能源与环境》
2023
1
在线阅读
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职称材料
7
无轨电车超级电容散热系统研究
刘洋河
何安清
杨小峰
《电力机车与城轨车辆》
2020
3
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职称材料
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