热设计

摘要： 星载DBF单机性能直接影响数字体制相控阵天线的分辨率、波束指向精度等关键指标,其可靠性水平直接关系到整个相控阵系统能否在轨稳定工作。针对某DBF单机的结构和热设计需求,采用与模块壳体一体化的铝制均热板方案,实现了设备的轻量化和传导温差的大幅降低。热仿真分析和热真空测试的结果均表明铝制均热板的应用提升了DBF单机在空间环境下的散热性能,满足了设备一级降额的热控需求。

摘要： 某舰炮药室测温装置具有体积小、内部热流密度大的特点,导致其在工作时内部发热器件温升较大,CPU计算芯片出现降频现象,影响测温装置整体工作性能与可靠性。以测温装置为研究对象,对其传热过程进行热电模拟分析,提出了热设计优化方案。对测温装置传热通路进行设计优化,并基于传热学原理建立其表面散热肋片传热微分方程,对散热肋片传热特性进行数值分析。采用仿真软件对测温装置进行稳态和瞬态传热仿真分析,以验证热设计的合理性与有效性,仿真结果表明电子设备工作时热分布合理,符合设计要求。

摘要： 为满足航天应用的激光源被动散热要求,提出激光源内部大功耗器件散热解决方案,设计了经由器件、印制电路板到金属结构的导热通道,将热量由器件高效传输至激光源的金属结构,确保器件温度在正常工作范围内;对激光源结构的设计和材料进行优化,增加并优化散热通道,进一步提升散热效率。仿真结果表明:在高温工况下,散热优化后的方案中芯片和激光器最高温度分别降低约100°C和1°C,优化方案有效、可行。

摘要： 针对航空发动机轴上的测试电子设备在发动机舱内高温环境下的散热需求,文中设计一种外部隔热和内部吸热相结合的热控制结构来满足电子设备的正常工作需求,确保电子设备在250°C的高温环境中能持续工作60 min,且电子器件的表面温度不超过规定使用的最高温度。相比其他的散热结构,外部隔热结合内部相变的防护结构具有不依赖于环境温度、成本低、结构简单、可随设备一同旋转的优点。采用热仿真软件ANSYS对隔热结构和相变结构建立模型、设定边界条件、添加材料热物理性能参数,然后进行数值模拟。软件仿真结果表明,文中所设计的热防护结构可以满足电子设备工作温度的需要。

摘要： 车载设备集成度高,结构紧凑,设备安装空间较小,设备布局密集,且功放设备具有功耗大、发热量大的特点,因此对车载功放设备的散热设计非常重要。笔者研究了一种车载站功放单元及温控箱,针对功放单元从结构和散热两方面开展分析,并用Icepak进行仿真分析验证,同时对温控箱的散热结构布局进行设计和理论计算验证。

摘要： 为满足在有限空间内设计数字模块的要求,达到模块散热性能优越且重量轻的目的,对一种数字模块的结构及散热进行综合设计,利用Icepak仿真软件分别对5种模块结构在20°C和45°C的散热进行分析,得到最大温升与理论计算基本吻合,并通过核算验证了敏感器件结温不超过许用结温,综合考虑结构重量轻要求,最终选择了一种最优模块结构。本文模块设计过程同时兼顾结构及散热,提高了结构设计效率,可供其他类似结构设计参考。

摘要： “两性一度”作为教学改革过程中“金课”的建设标准,注重创新思维的水平和创新创业实践能力的提高,是实现实验教学改革的重要理念。以培养学生实践操作能力、独立解决问题的能力和实践创新能力为目的,提出面向“两性一度”的教学目标,分析了电子产品热设计热分析实验课程本研两个阶段的教学特点及存在问题,围绕实验教学目标,将线上教学和传统实验教学结合,探索了SPOC线上线下混合式实验教学过程,涵盖课程教学设计、教学实践、考核模式。通过一学期教学实践证明,混合式教学模式的实施,使学生的自主学习能力和创新兴趣等多方面得到明显提升。

摘要： 航天电子元器件工作于真空环境时,必须格外考虑其发热及散热问题。文章对某反熔丝FPGA器件工作于真空环境时温度与功耗的关系及散热措施进行研究。通过热真空试验得到该器件不同散热措施及PCB条件下的发热及散热情况数据,并依据数据分析给出其在真空环境下的散热措施建议。该器件采用了带热沉的陶瓷四侧扁平208引脚封装(CQFP208),在此类较大尺寸封装(瓷体29.2 mm×29.2 mm)中引入大尺寸热沉(23 mm×23 mm)并应用于航天器在国内尚属首次。文章的试验结果及散热措施建议对采用相同或类似封装的电子元器件均有参考作用。

摘要： 为解决某型球上数字光端机在高热耗、高海拔、高温下的散热难题;介绍了一种含有大量热敏感光模块设备的散热方案的设计过程和方法。设计过程中,采用热仿真分析技术对设备散热能力进行仿真验证,通过多次优化整机风道设计,获得最佳结构散热方案;优化后,光端机内部光模块的最高温度由78.12°C降为73.83°C,满足设计要求;最终指导结构工程师进行改进设计,并指导实际生产。可为该类电子设备风冷机箱的散热设计提供参考。

摘要： 某星载微波成像仪内部单机发热量大且单机安装密集,同时因其在星上布局限制导致散热条件恶劣。为确保成像仪内部各单机满足温度指标要求,保证微波成像仪正常在轨工作,基于多个空间热环境工况开展轨道外热流分析,通过合理散热路径设计,采取主被动结合方法进行热控设计。运用Thermal Desktop软件对热控方案进行热仿真验证,并将得到的温度场数据映射到有限元模型中进行天馈系统结构热变形仿真计算。结果表明,单机温度水平符合成像仪温控要求,天线反射面变形较小,满足设计要求。

摘要： 某机载SAR天馈系统以吊舱的形式悬挂于载机机腹下方,具有功耗大、热量分散、空间紧凑、轻量化、散热手段受限等特点.本文采用外循环风冷散热方案,在整流罩内组织合理空气流场,解决天馈系统中多个功耗组件的散热问题.首先对单个功耗组件进行热设计并优化,然后对天馈系统进行整体仿真,最后对散热器轻量化进行仿真分析,仿真结果表明热设计满足散热要求.

摘要： 介绍了功率固体继电器的热设计方法.主要介绍了固体继电器的稳态热阻的设计和瞬态热阻的设计.对于稳态情况,通过外形结构、负载、热阻、规定的结温等因素确定所选MOS器件的导通电阻,通过选型,保证所选器件的导通电阻满足热设计要求.对于瞬态情况,主要通过负载电流大小、以及负载回路的热阻、规定的结温等因素确定所选器件的最大热阻.

摘要： 逆变器采用三电平技术可有效降低其输出电压的谐波分量,改善输出性能.同时,可以降低功率管的电压应力.准确计算功率变换器的损耗,结合热仿真工具,预测所设计系统是否满足温升要求,可以大幅提升产品开发的效率.文中以三电平逆变器为例,通过损耗计算、热仿真过程及实际温升测试,检验了这一热设计过程的正确性.

摘要： 航天器的热鲁棒性与航天器的时间常数相关.对于确定的航天器,影响其时间常数的主要因素为航天器的热量总变值.对于异构型航天器,恶劣边界条件以及异构造成的黑腔效应将放大轨道外热流对时间常数的影响.本文针对异构型小卫星时间常数的影响因素进行了研究,给出了恶劣边界条件管理与设计包络获取的方法,归结了热量总变值对航天器的时间常数的影响,并结合天拓3号的热设计实例进行了相应分析,给出了可接受的热鲁棒性航天器对应的时间常数范围.

摘要： 卫星平台的小相机是星外监控太阳翼及数传天线工作的设备,其温度指标苛刻,而且由于体积较小,容易被遮挡,受到的太阳辐射和其他设备的辐射热流较为复杂.本文使用Thermal Desktop对小相机进行了热分析和热设计,建立了三台小相机的热模型和整星边界.首先分析了无热控措施下三台小相机的实际工作温度变化规律,根据其温度水平和变化情况选择合适的主动或被动的热控措施进行热设计,最后计算热控实施后小相机的在轨温度状态.计算结果表明热设计后三台小相机温度波动减小,温度均能满足指标要求.

摘要： 热和温度的问题是影响LED显示屏的显示性能和可靠性的一个主要因素,热设计是LED显示屏设计阶段的一个重要课题.本文探讨了LED显示屏热设计的要求,以及热设计的方法和改善措施.在实际工程应用中，LED显示屏通常以大屏形式安装于一定环境，这时只考虑箱体的热设计是不够的，还需结合大屏的应用环境设计整屏的散热方案。不论采用哪种散热方案，LED显示屏散热的好坏最终都必须通过实验室以及现场的热测试来检验评估。

摘要： 介绍了使用IGBT功率开关元件的电气设备热设计的基本概念、理论计算公式、散热器和PCB元件的散热设计方法,列举了通过实际工程中总结的热设计经验和关键点,为针对装甲车辆电机控制器等采用功率开关控制的电气设备的散热设计提供了参考.

摘要： IGBT模块是车用电机控制器的主要热源,采用何种冷却结构将其产生的热量有效的散发出去,对提高产品的可靠性具有重要意义.本文设计了三种不同流道结构的水冷板,使用Icepak软件分别进行热仿真分析.通过对仿真结果的比较分析,确定了冷却效果最优的水冷板结构,大大缩短了研发周期,降低了研发成本.

摘要： 介绍了逆变器的结构设计和热设计，功率模组分腔体设计，功率器件及驱动板密封于独立腔体，散热空气通过背部散热器排出机柜，控制板、低压器件、电容等位于中间机柜，内部循环热量通过交换器散热铝箔传递到外循环，实现内外部完全隔离。

摘要： 介绍了基于.XT技术的第五代高结温大功率IGBT模块.通过仿真计算了其功率损耗;采用实验方法标定了散热器的稳态热阻;并对试验样机进行了三相负载测试.实验结果表明,在开关频率2.5kHz测试条件下,IGBT5FF1800R17IP5的电流输出能力比IGBT4FF1400R17IP4高30％;同时IGBT结温与模块NTC显示温度存在高度的线性关系.

摘要： 一种综合考虑换热‑阻力‑经济因素的无干扰地岩热换热器设计方法，可合理筛选换热器各部件的材料，并优化设计换热器的尺寸参数，综合考虑了换热器换热、流动特性和成本因素，实现一定成本下的性能最优化，从而达到提高换热性能、减小流动阻力、降低投资成本的目的，该方法对于无干扰地岩热换热器的设计和优化有着重要的指导意义和工程应用价值；以增强无干扰地岩热换热器换热、减少流动阻力、提高流动换热综合性能为原则。

摘要： 本发明属于太阳能场设计优化领域，并具体公开了一种分区域的槽式太阳能热发电系统集热场设计方法，其包括如下步骤；将太阳能集热场分为高温区集热场、中温区集热场、低温区集热场三个区域，以分别为不同换热器供热，根据此布局建立槽式太阳能热发电系统仿真分析模型；建立以发电系统总效率最大为优化目标的目标函数，并确定约束条件，对目标函数求解得到传热介质参数；进而根据传热介质参数得到各区域集热场中集热器数量和布局方式，完成对槽式太阳能热发电系统集热场的设计。本发明的设计方法可有效降低集热管中传热介质的平均温度，并降低蒸汽生产系统的换热端差，从而提高集热场效率和电站总效率。

摘要： 本发明公开了一种高超声速飞行器结构热强度试验中热反射屏设计方法，该方法包括以下步骤：一、高超声速飞行器结构热强度试验的搭建；二、坐标建立；三、矩体试验件辐射总热流的获取；四、热反射屏的参数设计优化。本发明方法步骤，设计合理，实现高超声速飞行器结构热强度试验中热反射屏结构参数的设计优化，改善了高超声速飞行器结构试验件表面所受热流场均匀性，以使高超声速飞行器结构试验件表面温度场均匀，从而增加了后续高超声速飞行器结构热强度试验的准确度。

摘要： 本发明公开了一种固‑液相变储热器的快速性能计算、预测方法及储热器设计方法，针对固‑液相变储热器的动态、非线性难点，提出无量纲充/放热时间，即实际充/放热时间与基准充/放热时间的比值。基准充/放热时间通过解析方式建立显示计算公式，可表征相变储热器的非线性特性。提出了时均载热流体侧出口温度和时均壁面温度，表征固‑液相变储热器的动态特性。在此基础上，通过实验和数值模拟方法建立无量纲充/放热时间与各影响参数的修正公式。进而可以开展固‑液相储热器的两类快速设计问题(已知总换热面积设计充/放热时间和已知充/放热时间设计总换热面积)。该方法具有较高的准确性，且具有通用性，易于推广到不同类型的结构形式。

摘要： 本发明公开了一种模拟热堆热管取热与热电转换演示系统及其设计方法，系统包括：感应加热模拟热堆结构，包括感应加热体和感应加热线圈，用于模拟热堆产生热量；多个热管，一端与感应加热体连接，用于取出并传输由感应加热模拟热堆结构产生的热量；集热器，与热管的另一端连接，用于扩展热管传输热量的散热面积；绝热保温段，包裹多个热管，用于对热管进行保温隔热；热电转换模块，设置于集热器的表面，用于将石墨集热器中的热能转换为电能；电功率测量电路，与热电转换模块连接，用于测量热电转换模块的输出的电功率。实现无核辐射风险，热源功率调节方便且能够对热堆系统热电转换效率进行精确测量。

摘要： 本发明涉及热试验数据处理领域，特别涉及一种基于热试验数据的反设计热模型修正系统及方法。其系统包括软件接口模块：提供热控分析软件自动运行的接口；卫星热模型：按照卫星已知输入条件和接触换热系数等待修正参数的假设值，在热控分析软件上建立卫星热分析模型；共轭梯度计算模块：根据热试验温度场与修正中卫星热模型计算的温度场，利用共轭梯度法逆计算待修正参数；软件接口模块接收计算得到的待修正参数数值，将其传递给热控分析软件，进行初始化并启动分析软件；获取热控分析软件计算的结果，将计算结果反馈给共轭梯度计算模块。在已知热平衡试验温度场的条件下，通过共轭梯度法逆设计热模型中的待修正参数，使得热模型仿真精度满足要求。

摘要： 本发明公开了一种高超声速飞行器结构热强度试验中热反射屏设计方法，该方法包括以下步骤：一、高超声速飞行器结构热强度试验的搭建；二、坐标建立；三、矩体试验件辐射总热流的获取；四、热反射屏的参数设计优化。本发明方法步骤，设计合理，实现高超声速飞行器结构热强度试验中热反射屏结构参数的设计优化，改善了高超声速飞行器结构试验件表面所受热流场均匀性，以使高超声速飞行器结构试验件表面温度场均匀，从而增加了后续高超声速飞行器结构热强度试验的准确度。

摘要： 本发明公开了一种基于热超构材料的热伪装结构设计方法及装置，以一个由顶盖和底座组成的区域作为设计域，底座底面设为散热器，顶盖和底座充当目标物体与散热器之间的热介质，将设计域网格化为离散的热传导单元，对热传导单元中的导热粒子角α的分布进行优化，再将单元导热粒子组合成传热结构，最后得到热伪装装置。装置包括顶盖、底座、传热结构以及目标物体，传热结构嵌入顶盖和底座中。本发明由于具有热学各向异性，因此对内部任意形状的目标物体都能实现与参考背景相似的表面温度分布，能很好地伪装目标物体产生的热辐射。

摘要： 本发明公开了一种基于布谷鸟算法的热声制冷机回热器参数优化设计方法，包括S1、基于线性热声理论和板叠近似理论，建立回热器的无因次化制冷量方程和无因次化消耗声功方程；S2、设置制冷量方程和消耗声功方程中优化参数的约束条件；S3、建立布谷鸟算法的适应度函数，利用布谷鸟算法确定最优的一组设计参数的数值。本发明提供的方法操作简单，只需要输入初始参数和约束条件，即可快速得出设计方案，提高了求解的效率。

摘要： 本发明公开了一种太阳翼驱动回转机构及其热设计方法、热控制方法，其属于通信卫星技术领域，太阳翼驱动回转机构包括A轴和舱体。A轴包括滑环、电机和支架。电机同轴设于所述滑环的第一端，所述电机的输出端与所述滑环传动连接；支架包括沿所述滑环的轴向延伸的底板，所述底板的两端分别设置有一个端板法兰，所述电机通过第一法兰导热安装于一个所述端板法兰上，所述滑环的第二端通过第二法兰导热安装于另一个所述端板法兰上，沿所述底板的延伸方向于所述底板上间隔设置有若干个加热器，所述底板与所述舱体导热连接。本发明使得太阳翼驱动机构散热效果良好。