传热分析

摘要： 利用环路热管换热技术对光子吸收器进行换热可以提高光子吸收器的换热效率、减小其结构尺寸,而且运行时无振动,是未来高性能加速器中设计光子吸收器的重要技术储备。分析环路热管在光子吸收器上应用时的传热性能,发现目前环路热管的换热能力完全满足光子吸收器的换热需求,但热沉的结构、特别是导热距离需要严格优化。利用航天五院C18型号环路热管,优化设计了一台环路热管式光子吸收器样机,数值模拟其运行时的温度分布,并实验测试了光子吸收器样机的总体换热能力。

摘要： 为解决环境风速对太阳辐射强度值测量准确度的影响,文中设计一种热电效应总辐射传感器。首先,利用建模软件构建出传感器探头的三维结构模型,使用流体动力学方法对传感器探头进行流固耦合传热分析;然后使用L⁃M算法对传感器进行误差修正,得到太阳辐射强度值与传感器两探头温差及环境风速之间的关系;最后设计硬件电路,并搭建一套太阳辐射模拟器实验平台,使用此传感器测量0~3 m/s范围内太阳辐射强度值并修正辐射误差,将经误差修正后测得的实验值与标准仪器参考值进行对比。实验结果表明,文中提出的太阳辐射传感器及误差修正算法具有较好的效果,经辐射误差修正后的实验值与参考值之间的相对误差不大于2.36%,以100~1050 W/m^(2)作为满量程时,满量程误差不大于1.37%。

摘要： 锂离子电池已广泛应用于储能和电动汽车中,但由于其易燃性,存在火灾和爆炸的风险。本文以单体40 A·h三元锂和72 A·h磷酸铁锂电池为对象,采用不同位置外部过热研究其热失控特性。实验结果表明磷酸铁锂电池在外部过热条件下不会引燃,而三元锂电池会自发引燃和喷射;侧面加热比底部加热能更早进入热失控;通过传热分析得到40 A·h三元锂电池热失控所需的单位受热面积导热量为1650~3788.76 kJ/m^(2),72 A·h磷酸铁锂离子热失控所需的单位受热面积导热量为3264.84~7856.67 kJ/m^(2)。以720 A·h磷酸铁锂电池组为对象,研究电池组燃烧蔓延特性,实验结果表明外部引燃后,若热源一直存在会蔓延至周围电池,持续发生喷射现象;通过传热分析得到相邻电池间的传热量为39.7~43 kJ。本研究结果可对储能电站火灾风险评估和锂电池火灾防护提供理论指导意义。

摘要： 空温式气化器被广泛应用于液化天然气的接收站和民用终端,由于其结构相对简单,受环境温度影响较大,为了提高设备传热效能,故针对其结构设计以及传热性能研究极为关键。本文针对空温式气化器的传热部件星型管,从内管壁厚、翅片数量、翅片尺寸以及环境温度对换热量的影响出发,利用有限元软件,对星型管在工况条件下的温度分布和热流密度状况进行模拟,结合理论分析结果,最终得出影响传热性能的关键因素,并给出空温式气化器结构设计优化以及提高传热效率的参考建议。

摘要： 通过实验测量了直接电加热的滚塑模具在加热阶段的表面温度和模内温度以及所消耗的电能。然后根据实验数据对该滚塑工艺的加热阶段进行了传热分析,计算了有效热能和无效热能,并提出了评估该滚塑工艺的3个指标参数——热能利用率、加热每单位质量粉料所消耗的电能、加热每单位质量粉料所需的时间。结果表明,该滚塑模具的表面温度具有一定的不均匀性,不同位置处的最大温差为8°C。3种实验情形下的最高热能利用率为37.5%,另外在相同的模内加热温度下,热能利用率随模内粉料质量的增大而减小。

摘要： 为了研究并联式双室双推力火箭发动机在工作过程中长尾喷管结构的传热规律及温度场分布情况,从而为长尾喷管结构完整性评估及热防护设计提供依据,该文基于fluent商业有限元软件,通过流固热三场耦合算法对长尾喷管组件在设定工况下的传热过程进行计算。结果表明,由碳酚醛、高硅氧酚醛及三元乙丙材料组成的组合式热防护结构具有较好的阻热效能,可以有效控制长尾喷管金属基体在助推及续航两级发动机工作环境载荷下的温度,在结构完整性方面不存在风险。

摘要： 南方地区的凝冻积冰和北方地区冰冻的天气特征有很大差异,传统的除冰方法不能防范凝冻高发地区存在的除冰后覆冰反复产生的现象。基于科研项目前期研究的已有表面防、除冰方法分析研究,提出采用电热法建立水闸防/除冰系统,实现保障水闸运行的保温“防冰”和加热“融冰”功能,并通过ANSYS传热分析温度检测点位及电伴热带分区布置实现“防冰”和“融冰”两种工况的可行性。通过工业实验表明,所提设计方案既可以适应凝冻天气持续时间长的特点,也可以满足极端恶劣天气保障脱冰提闸需要。

摘要： 选取工程中常用的管壳式换热器为研究对象,针对换热器中的结垢问题进行数值模拟和传热性能分析。换热器管程介质为常温循环水,壳程为高温减顶气。使用SolidWorks对换热器固体域和流体域进行建模,利用Fluent在相同工况条件下分别对换热器在管内结垢、管外结垢和壳内结垢等情形进行数值模拟,得到了换热器内的速度场、温度场和压力场分布,由此分析管壳式换热器的传热性能,并获得了污垢位置和厚度对换热器传热性能的影响规律。结果表明:随着污垢厚度的增加,换热器的传热系数逐渐减小,结垢侧压降逐渐升高;换热管内侧结垢对换热器传热性能的影响最大,壳程内侧影响最小。

摘要： 近年来,各种大型空间结构逐渐在我国航天工程中得到应用,相应的热诱发振动问题也日益受到重视.在此背景下,有必要进一步梳理热诱发振动的机理和分析设计中的关键问题.本文将结合作者的研究工作对此问题进行全面介绍,并主要强调在分析复杂工程结构的热诱发振动问题时需要注意的特殊问题.本文首先介绍了可以高效地分析空间薄壁杆件结构(包含开口和闭口薄壁杆件)在辐射换热条件下的瞬态温度场的Fourier有限元方法;随后介绍了热诱发振动的线性和非线性分析方法,强调了热-动力学耦合效应.为了对复杂空间结构产生热诱发振动的必要条件给出解析表达式,本文将瞬态温度场与振动位移场统一在模态空间中进行分析,从而得到评价热诱发振动剧烈程度的一般性条件.在此基础上,本文进一步讨论了热诱发振动的运动稳定性问题,以悬臂杆件的热颤振准则为例揭示了热诱发振动发散的物理机理,并给出了评定复杂工程结构热颤振的分析方法.论文最后概要地指出了在热诱发振动的地面试验和抑制方法中需要注意的问题,并对将来的研究工作进行了展望.

摘要： 海上的风力发电已经逐渐变成一种大趋势.大功率的电机对装置的散热要求很高,因此对电机进行温度场分析可以很好地指导电机冷却系统的设计.强迫水冷电机与自然风冷电机相比具有散热效果好、噪声产生少,以及使用寿命更高等优点.本文以一台外转子永磁直驱风力发电机组为研究对象,基于流固耦合和共轭传热的分析方法,利用 Αnsys软件对正常工作下的电机进行温度场分析,从而得到电机内部主要部件的温度分布.最终,通过对一台10MW外转子电机进行流固耦合分析,对比计算不同冷却水流速下的电机温升分布,得出冷却流体流速与电机温升的关系曲线,为电机冷却设计提供参考.

摘要： 本文基于燃气灶燃烧过程中火焰与锅底局部对流传热分析,表明锅底对流换热量占总换热量86％～88％,显著影响大气式燃气灶热效率.通过对燃气灶支架高度和内燃烧器高度进行优化,并结合响应面法(RSM)获取所研究燃烧器最佳热效率所对应的最优结构参数.研究结果表明,基于局部对流传热分析与RSM方法能有效指导优化燃烧器结构,达到提高热效率的目的.

摘要： 为了适应下一代可穿戴智能设备对于便携性、形状可变性、人体适用性等各个方面的进一步需求,近年来基于无机电子材料的可延展柔性电子技术成为全球电子产业界与学术界关注的新焦点.无机微型发光二极管凭借其效率高、寿命长、响应快、方向性好等优点广泛地应用于各种相关的柔性电子器件中.然而在与人体集成过程中,电子器件发热及热传导必须得到严格的控制,否则会时人体造成损伤.旨在介绍近期在柔性微型无机发光二极管传热分析方面的研究成果,包括理论传热模型及其预测结果与有限元/实验结果之间的对比.

摘要： 本文针对新型波纹夹芯一体化热防护结构,通过将给定的冷壁热流转换为热壁热流对其进行传热分析,结果表明转换后结构表面热壁热流密度最大值约为冷壁热流的32.6％,两种热流作用下上面板与下面板最高温度相差分别达380K和70K,因此在进行热防护系统设计时应采用热壁热流进行分析,以获得合理的设计结果.

摘要： 在液压管路通过复合材料油箱壁板的问题中,基于使用金属盘连接并进行散热的方案,使用有限元分析方法及ABAQUS软件进行建模计算,对金属散热盘进行传热分析,对比了7种常用航空金属材料的散热效果,研究了散热盘尺寸与温度分布的关系.建立了一种分析液压管路散热的方法,为液压管路通过复合材料壁板的方案设计提供了依据.

摘要： 在液压管路通过复合材料油箱壁板的问题中,基于使用金属盘连接并进行散热的方案,使用有限元分析方法及ABAQUS软件进行建模计算,对金属散热盘进行传热分析,对比了7种常用航空金属材料的散热效果,研究了散热盘尺寸与温度分布的关系.建立了一种分析液压管路散热的方法,为液压管路通过复合材料壁板的方案设计提供了依据.

摘要： 本文模拟地埋管换热器实际的换热效果,对各种基于线热源理论的地埋管换热器传热模型进行对比.分析表明:地下水渗流速度越大使土壤的温度趋于稳定所需要的时间越短,稳定后的温度越低.本文中的移动有限线热源模型可进一步用来研究瞬变热流密度情况下,不同地质条件等因素对于地下水渗流对埋管器换热效果的影响.对实际工程有一定的重要意义.

摘要： 本文通过系统研究某发动机涡轮后机匣流动传热环境,总结出此类后机匣传热分析的主要技术难点——轴承座外腔无引气结构的流动传热分析.针对该位置开展了CFD流动换热数值分析,结合测试得到该腔流动边界.数值分析的结果修正了原有的经验公式得到换热边界,获得该结构的流动换热分布规律,最终形成完整的后机匣传热评估分析方法,并经过测试数据验证了该计算方法的正确性.本文为完善后机匣温度计算奠定了良好的基础.

摘要： 本文利用SERT(Steady-state Electro-Raman-thermal)技术测量了碳纳米管纤维在微尺度对流换热环境下的导热系数.该方法基于拉曼光谱与温度之间的关系,实时探测一维材料在不同电加热(内热源)下的中心点温度,利用一维稳态导热模型推导出材料的导热系数,实现了一维材料热物性的无损化和非接触式测量.实验发现碳纳米管纤维的导热系数远低于碳纳米管的导热系数,但高于碳纳米管堆积床的导热系数,表明碳纳米管宏观材料的热物性主要取决于内部管束的列阵和管束间的接触热阻.

摘要： 基于生物传热学原理,建立了气冷式降温服散热数学模型.利用Matlab对模型进行模拟,分析了不同工况条件下气冷服的散热特性.结果表明:气冷服通风温度、湿度越低,降温效果越好,且湿度的影响较为明显;服装热阻越小,其导热效果越好;随着环境温度的增大,衣服的内外层温度均增大,且内层温度增长速率要高于外层服装.分析结果为气冷式降温服设计提供参考.

摘要： 电磁软接触连铸过程中,针对电磁连铸结晶器建立三维电磁场及温度场模型,研究了在高频交变电磁场下,结晶器铜壁中焦耳热的产生以及电源频率和电流强度对温度场的影响.结果表明:结晶器外壁焦耳热明显多于内壁;而在相同拉速、相同冷却条件下,电磁软接触连铸结晶器壁比传统连铸结晶器壁温度有所提高.传统连铸结晶器径向上温度分布均匀,高度方向存在很大的温度梯度;而结晶器壁随着电源频率和电流强度的增加温度逐渐升高,但是升高的幅度各有不同。

摘要： 本发明公开了一种传热透气膜及用传热透气膜的传热透气组件。该传热透气膜包括多孔质的基层、覆盖于基层的表面的无纺布层以及覆盖于无纺布层的表面的亲水层；所述基层与无纺布层之间通过粘接层连接；亲水层为亲水性高分子薄膜；基层包括聚乙烯层、聚丙烯层、醋酸纤维层、聚四氟乙烯层中的一种。该传热透气膜具有较好的传热效果、透气效果和强度的优点；该传热透气组件其具有较好的传热效果、透气效果的优点。

摘要： 本发明公开了陶瓷传热元件气孔填充剂、陶瓷传热元件气孔的填充方法及陶瓷传热元件，本发明的陶瓷传热元件气孔填充剂是一种浸渗填充剂，主要包括粘结剂、悬浮剂、分散剂和填料。其中粘结剂的作用是让填充剂能与陶瓷本体牢固粘结在一起，悬浮剂的作用是防止固体填料因密度较大而发生沉降，分散剂的作用是防止填料凝聚结团，最终使填料均匀分散和粘结剂充分均匀混合，填料的作用是提高填充剂的热导率，增强陶瓷本体的机械强度。采用该陶瓷传热元件气孔填充剂可以完全填充陶瓷换热元件的气孔和裂纹缺陷，避免出现介质串混，并且可以提升陶瓷换热元件的热导率和结构强度。

摘要： 本发明公开了陶瓷传热元件气孔填充剂、陶瓷传热元件气孔的填充方法及陶瓷传热元件，本发明的陶瓷传热元件气孔填充剂是一种浸渗填充剂，主要包括粘结剂、悬浮剂、分散剂和填料。其中粘结剂的作用是让填充剂能与陶瓷本体牢固粘结在一起，悬浮剂的作用是防止固体填料因密度较大而发生沉降，分散剂的作用是防止填料凝聚结团，最终使填料均匀分散和粘结剂充分均匀混合，填料的作用是提高填充剂的热导率，增强陶瓷本体的机械强度。采用该陶瓷传热元件气孔填充剂可以完全填充陶瓷换热元件的气孔和裂纹缺陷，避免出现介质串混，并且可以提升陶瓷换热元件的热导率和结构强度。

摘要： 本发明公开了一种传热透气膜及用传热透气膜的传热透气组件。该传热透气膜包括多孔质的基层、覆盖于基层的表面的无纺布层以及覆盖于无纺布层的表面的亲水层；所述基层与无纺布层之间通过粘接层连接；亲水层为亲水性高分子薄膜；基层包括聚乙烯层、聚丙烯层、醋酸纤维层、聚四氟乙烯层中的一种。该传热透气膜具有较好的传热效果、透气效果和强度的优点；该传热透气组件其具有较好的传热效果、透气效果的优点。

摘要： 公开了将传热体与热管接合的方法、传热体以及具有所述传热体的驱动机。

摘要： 本发明提供了一种传热管及包含该传热管的传热传质设备。该传热管包括：两段传热管接头(11)，分别设置在传热管两端；扭曲管体(12)，设置在两段传热管接头(11)中间，连接两段传热管接头(11)，并具有扭曲的表面管体结构。根据本发明的传热管，既可强化蒸发过程的传热与传质，又能同时提高管内和管外的自然对流和强制对流换热系数，大大降低蒸发器的制造成本。

摘要： 公开了一种传热介质以及使用该传热介质的传热方法。传热介质包括涂敷有多个纳米粒子的透光基底。所述纳米粒子吸收入射到其上的光从而产生热量，所述热量被传递到将被加热的目标对象。纳米粒子可以被施加到目标对象上。加热后，通过蚀刻去除所述粒子。纳米粒子可以被选择性地施加到透光基底上或者直接施加到将被加热的目标对象上，从而使局部生热，因此加热目标对象的被选部分。

摘要： 本发明公布了一种流态化强化传热方法及流态化多相传热介质，通过在基础传热介质中加入颗粒物质来强化传热过程。该种技术可以广泛的应用于制冷空调、热泵、热管、供暖、内燃机的冷却、电子器件、电力器件的冷却，可以提高系统的整体的能源利用效率，改善系统的热控制及热管理的能力。

摘要： 本实用新型提供了一种传热元件片及其由传热元件片组成的传热元件模块，一种传热元件片，包括波纹钢板，所述波纹钢板上均匀地切出工字形，切出的工字形按照自然数排列，单数的工字形朝向波纹钢板的一侧弯折90°形成单数折边，双数的工字形朝向波纹钢板的另一侧弯折90°形成双数折边。一种传热元件模块，包括：波纹钢板，将波纹钢板叠加在一起，将相对的单数折边焊接在一起，将相对的双数折边焊接在一起，波纹钢板之间的间距大于波纹的高度。本实用新型和现有技术相比，取消了元件盒主体，所有的部件都是传热元件，不但减重20％，而且提高了传热效率。

摘要： 本实用新型提供了一种传热管及包含该传热管的传热传质设备。该传热管包括：两段传热管接头(11)，分别设置在传热管两端；扭曲管体(12)，设置在两段传热管接头(11)中间，连接两段传热管接头(11)，并具有扭曲的表面管体结构。根据本实用新型的传热管，既可强化蒸发过程的传热与传质，又能同时提高管内和管外的自然对流和强制对流换热系数，大大降低蒸发器的制造成本。