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泡沫铜在锂电池组热管理中的实验研究

低温与超导 2018年第12期46卷 73-77,95页

作者：叶恭然陈威程佳琪钱希鸿上海海事大学商船学院上海201306

泡沫金属具有增强换热的作用,为分析泡沫金属在锂电池散热中的影响,在两种不同流动状态下,调整电池放电电流,研究不同孔结构特征对电池散热的影响。结果表明:泡沫金属加强了电池的散热;在强迫对流下,孔隙率相同,孔密度增加,电池散热效... 详细信息

泡沫金属具有增强换热的作用,为分析泡沫金属在锂电池散热中的影响,在两种不同流动状态下,调整电池放电电流,研究不同孔结构特征对电池散热的影响。结果表明:泡沫金属加强了电池的散热;在强迫对流下,孔隙率相同,孔密度增加,电池散热效果减弱;在孔密度相同时,孔隙率减小,电池散热效果加强;在自然对流下,孔隙率相同,孔密度增加,电池散热效果加强;孔隙率90%、孔密度为20PPI的泡沫铜的散热性能最好。

关键词：泡沫铜孔隙率孔密度对流换热

有限空间内工质物性对制冷剂泄漏扩散特性的影响

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化工学报 2023年第2期74卷 953-967页

作者：周培旭李亚伦叶恭然庄园吴曦蕾郭智恺韩晓红浙江大学制冷与低温研究所浙江省制冷与低温技术重点实验室浙江杭州310027 含氟温室气体替代及控制处理国家重点实验室浙江省化工研究院有限公司浙江杭州310023

新一代环境友好型工质如R290、R32等由于其燃爆特性,一旦发生泄漏会造成一定的安全隐患,而仍使用较为广泛的工质如R22等一旦发生泄漏同样会加剧温室效应,从而造成全球气候环境恶化。开展工质的泄漏扩散沉积等相关特性的研究十分必要。... 详细信息

新一代环境友好型工质如R290、R32等由于其燃爆特性,一旦发生泄漏会造成一定的安全隐患,而仍使用较为广泛的工质如R22等一旦发生泄漏同样会加剧温室效应,从而造成全球气候环境恶化。开展工质的泄漏扩散沉积等相关特性的研究十分必要。针对工质在泄漏扩散过程中由于物性的差异造成的泄漏扩散开展了数值模拟研究,模拟中采用Species组分输运模型,考虑密度、黏度等工质物性参数的差异,对工质在泄漏孔下方、泄漏有限空间内的浓度变化,以及密度、黏度等物性对泄漏扩散过程的影响进行了研究。结果表明:泄漏孔下方区域,密度对工质的浓度分布影响较大,其次是黏度;密度越大,工质在泄漏孔下方区域质量分数越大;黏度越大,工质流动性越差,在泄漏孔下方区域质量分数越大。整个有限空间内,工质的密度越大,越易于向空间的中下部区域扩散并形成较高的质量分数;工质的黏度越大,越易于与周围空气发生卷吸作用。

关键词：工质物性制冷剂泄漏有限空间扩散

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超额吉布斯自由能-状态方程模型在含硫天然气中的应用研究

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工程热物理学报 2023年第3期44卷 592-599页

作者：叶恭然王琰铚方一波高旭徐元元包康丽韩晓红航天低温推进剂技术国家重点实验室北京100028 浙江省制冷与低温重点实验室浙江大学制冷与低温研究所杭州310027

甲烷+硫化氢(CH_(4)+H_(2)S)体系汽液平衡(VLE)数据对酸性天然气脱硫具有重要意义,直接影响天然气脱硫的工艺设计。为了比较不同超额吉布斯自由能-状态方程(GE-EoS)模型在再现甲烷-硫化氢体系相行为时的准确性,采用PR方程,从不同参考压... 详细信息

甲烷+硫化氢(CH_(4)+H_(2)S)体系汽液平衡(VLE)数据对酸性天然气脱硫具有重要意义,直接影响天然气脱硫的工艺设计。为了比较不同超额吉布斯自由能-状态方程(GE-EoS)模型在再现甲烷-硫化氢体系相行为时的准确性,采用PR方程,从不同参考压力系下进行考虑,选择了Huron-Vidal(HV)、modified Huron-Vidal one-order(MHV1)、linear combination of Vidal and Michelson(LCVM)三种混合法则搭配Wilson、NRTL、UNIQUAC三种活度系数模型所组成9种GE-EoS模型,且将van der waals模型作为对比模型,探究了不同模型对二元混合物CH_(4)+H_(2)S的VLE数据的关联与预测上的表现,推荐PR+MHV1+UNIQUAC模型结合温度关联函数A+B×ln T来关联或预测二元混合物CH_(4)+H_(2)S在温度为273 K以下时的汽液相平衡相行为,为天然气脱硫工艺提供有效的参考。

关键词：天然气汽液相平衡混合法则温度相关性相互作用参数

制冷剂R1336mzz(E)液相黏度理论与实验研究

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化工学报 2021年第6期72卷 3261-3269页

作者：许晨怡叶恭然郭豪文庄园郭智恺韩晓红陈光明浙江省制冷与低温重点实验室浙江大学制冷与低温研究所浙江杭州310027 含氟温室气体替代及控制处理国家重点实验室浙江省化工研究院有限公司浙江杭州310023

研究新型制冷剂的热物理性质是制冷剂替代工作的基础。在新型环保HFO类制冷剂中,R1336mzz(E)因其与R245fa相似的热力学性质,在高温热泵和有机朗肯循环中有希望成为R245fa的替代制冷剂。采用旋转式毛细管黏度计,测量了278~333 K温度范围... 详细信息

研究新型制冷剂的热物理性质是制冷剂替代工作的基础。在新型环保HFO类制冷剂中,R1336mzz(E)因其与R245fa相似的热力学性质,在高温热泵和有机朗肯循环中有希望成为R245fa的替代制冷剂。采用旋转式毛细管黏度计,测量了278~333 K温度范围内R1336mzz(E)的液相黏度,并根据四种形式的液体黏度方程对实验数据进行拟合,得到R1336mzz(E)黏度与温度的关联式。结果表明,采用修正后的非线性Andrade关联式所关联的精度最高,其关联结果与实验结果之间平均绝对偏差(AAD)和最大绝对偏差(MAD)分别为0.170%和0.311%。基于R1336mzz(E)于高温热泵的应用前景,通过拟合所得的四种黏度关联式对实验数据进行至临界温度(403.37 K)的外推,根据误差分析,采用修正后的非线性Andrade关联式外推得到的数据最可靠,可作为R1336mzz(E)临界温度附近的黏度数据。研究工作可以为R1336mzz(E)的替代应用研究提供基础数据。

关键词：黏度热力学性质制冷剂 R1336mzz(E) 流体动力学

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低温环境下电池热管理系统研究进展

上海节能 2018年第9期 698-703页

作者：叶恭然章学来郑灵玉上海海事大学商船学院

随着电动汽车应用范围的不断扩大,人们越来越重视电池组的性能及对电池的管理。有效的热管理能极大提升电池的性能。在低温环境下,使用不加热的电池严重破坏了电池的性能和预期寿命。本文总结了电池受低温的影响,综述了包括内部和外部... 详细信息

随着电动汽车应用范围的不断扩大,人们越来越重视电池组的性能及对电池的管理。有效的热管理能极大提升电池的性能。在低温环境下,使用不加热的电池严重破坏了电池的性能和预期寿命。本文总结了电池受低温的影响,综述了包括内部和外部加热电池等热管理技术的研究进展,对电池升温热管理作出了展望,提出了集中在减小电池体积与质量、尽量减少自身电量消耗和帕尔贴元件与相变材料耦合热管理技术方面的研究方向。

关键词：电池热管理低温环境预热

有限空间内制冷剂掠遇障碍物的扩散分布特性和燃爆区域研究

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制冷学报 2024年第5期45卷 71-83页

作者：李亚伦周培旭叶恭然庄园严昱昊欧阳洪生韩晓红浙江大学制冷与低温研究所浙江省制冷与低温技术重点实验室杭州310027 含氟温室气体替代及控制处理国家重点实验室浙江省化工研究院有限公司杭州310023

制冷剂泄漏至有限空间内掠遇障碍物后会出现不同的扩散和分布特性,分析制冷剂物性对于制冷剂掠遇障碍物后扩散过程和分布的影响,对可燃制冷剂泄漏所形成燃爆区域的预测具有重大意义。选择R717、R290、R32和R1234yf为泄漏制冷剂,探究制... 详细信息

制冷剂泄漏至有限空间内掠遇障碍物后会出现不同的扩散和分布特性,分析制冷剂物性对于制冷剂掠遇障碍物后扩散过程和分布的影响,对可燃制冷剂泄漏所形成燃爆区域的预测具有重大意义。选择R717、R290、R32和R1234yf为泄漏制冷剂,探究制冷剂泄漏至有限空间后掠遇较高和较低两种类型障碍物的扩散和分布特性,详细分析工质物性参数对制冷剂扩散过程及燃爆区域的影响。结果发现:制冷剂泄漏后掠遇较高的障碍物会产生不同程度的刚性膨胀,密度小的制冷剂迅速朝着与泄漏方向相反的方向运动,并在空间顶部聚集,密度大的制冷剂沿着障碍物表面向地面运动。随着测点高度降低,R717的质量分数从2.04%降至0.024%,R1234yf的质量分数从0.192%增至1.64%。泄漏孔下方R290和R744的质量分数分别为0.92%和1.27%,制冷剂密度接近时,黏度大的制冷剂质量分数更高。形成的可燃区域主要存在于较高障碍物的上方,随着泄漏量增大,燃爆区域在y-z截面上逐渐向地面延伸;制冷剂泄漏后掠遇较低障碍物主要在泄漏孔下方堆积,并沿着较低障碍物的表面逐渐向空间其他低质量分数区域扩散。密度较小的制冷剂分布较为均匀,随着制冷剂密度增大,制冷剂在泄漏孔下方堆积显著。竖直方向上,随着测点高度降低,R1234yf和R717的质量分数分别从0.066%和1%增至2.12%和1.14%。燃爆区域主要存在于泄漏孔下方障碍物与墙体围成的角落,随着制冷剂泄漏量增大,燃爆区域沿着较低障碍物的表面向地面延伸。

关键词：可燃制冷剂泄漏障碍物热物性参数燃爆区域

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基于平板热管技术的电子器件热管理研究进展

制冷学报 2024年第3期45卷 1-22,49页

作者：罗松严昱昊叶恭然朱剑杰欧阳洪生肖隆湟韩晓红浙江大学制冷与低温研究所、浙江省制冷与低温技术重点实验室杭州310027 含氟温室气体替代及控制处理国家重点实验室、浙江省化工研究院有限公司杭州310023

随着电子器件不断趋于小型化和高度集成化发展,电子器件功率过高引发的散热问题亟待解决。平板热管由于具有均温性好、散热效率高等优势已为许多大功率电子元器件的散热问题提供了有效的热管理解决方案。但面对如今越来越多元化的散热需... 详细信息

随着电子器件不断趋于小型化和高度集成化发展,电子器件功率过高引发的散热问题亟待解决。平板热管由于具有均温性好、散热效率高等优势已为许多大功率电子元器件的散热问题提供了有效的热管理解决方案。但面对如今越来越多元化的散热需求,开发适应新型电子设备散热需求的高效平板热管仍是当前研究的热点。基于此,在对平板热管工作原理及结构特点进行阐述的基础上,对平板热管的传热性能、影响传热性能的因素(毛细芯结构、腔体厚度、工质、充液率、倾角和热源)、强化平板热管传热性能的措施(不同润湿性表面和支撑柱结构等)及其在小型化电子设备、IGBT晶体管、LED和电池组等电子器件散热应用等方面进行了系统性综述,指出研究不同毛细芯结构与腔体厚度下平板热管内部流动传热特性、散热性能强化的机制和综合优化方法,以及如何在不同电子器件热管理需求下设计出空间适应性强而散热性能高效的平板热管等仍是当前平板热管有待进一步突破的关键技术,将为平板热管在电子器件散热领域的进一步深入研究与优化提供一定参考。

关键词：平板热管临界热流密度表面润湿性强化传热电子器件散热

适用于相变浸没式液冷服务器系统的电子氟化液的材料兼容性研究

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制冷与空调 2023年第10期23卷 70-79,85页

作者：严昱昊叶恭然姚希栋郭豪文付立宸欧阳洪生刘滢韩晓红浙江大学制冷与低温研究所浙江省制冷与低温技术重点实验室深圳华为云计算技术有限公司含氟温室气体替代及控制处理国家重点实验室浙江省化工研究院有限公司

相变浸没式液体冷却技术由于冷却液与服务器系统直接接触,冷却液对系统的材料兼容性的好坏是决定液冷服务器系统的可实施性、维护成本和使用年限最重要的因素之一。本文选取一种全氟碳类电子氟化液(yl-10)作为相变浸没式液冷服务器系统... 详细信息

相变浸没式液体冷却技术由于冷却液与服务器系统直接接触,冷却液对系统的材料兼容性的好坏是决定液冷服务器系统的可实施性、维护成本和使用年限最重要的因素之一。本文选取一种全氟碳类电子氟化液(yl-10)作为相变浸没式液冷服务器系统的冷却液,通过加速老化的方法(在80℃恒温下),对服务器与3种纯度的氟化液(yl-10)的材料兼容性进行试验研究,并以试验前后氟化液色谱组分质量占比和试验样品质量、密度的相对变化量为指标对其材料兼容性进行评估。试验结果表明:不同纯度的yl-10与贴片电感器、非固体插装铝电容、PVC线缆和PET固体颗粒之间均表现出良好的材料兼容性;片式薄膜电阻器、低压低容陶瓷电容与纯度较高的yl-10材料兼容性良好,但与纯度较低yl-10材料兼容性较差,应优选较高纯度的yl-10作为浸没式液冷服务器的冷却液。简而言之,具有较高纯度的电子氟化液yl-10与以上器件材料表现出较为理想的材料兼容性。

关键词：数据中心空调浸没式液体冷却电子氟化液材料兼容性

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