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基于热管的圆柱形电池包冷却性能分析

化工学报 2018年第5期69卷 1964-1971页

作者：甘云华王建钦梁嘉林华南理工大学电力学院广东广州510640 广东省能源高效低污染转化工程技术研究中心广东广州510640

热管理系统结构的合理设计是提高电池冷却性能的关键。针对圆柱形电池包,设计了热管与导热元件复合散热结构,并建立了数值仿真模型。通过实验验证了仿真模型的准确性。模拟分析了导热元件对电池模块冷却性能的影响,结果表明:加入导热元... 详细信息

热管理系统结构的合理设计是提高电池冷却性能的关键。针对圆柱形电池包,设计了热管与导热元件复合散热结构,并建立了数值仿真模型。通过实验验证了仿真模型的准确性。模拟分析了导热元件对电池模块冷却性能的影响,结果表明:加入导热元件可增大电池与热管之间的接触面积,显著提高电池模块冷却性能;导热元件与电池接触面的圆周角越大,电池与导热元件的接触面积也越大,电池模块的冷却性能越好,而当圆周角大于95°时,圆周角对电池冷却效果的影响较小;增加导热元件厚度能降低电池模块的温度,但效果不明显,建议厚度控制在4 mm以下为宜。

关键词：圆柱形电池热管导热元件冷却性能实验验证数值模拟

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涡轮叶片厚壁带肋通道冷却性能的实验研究

西安交通大学学报 2021年第3期55卷 29-36页

作者：席雷徐亮高建民赵振李云龙西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049 广东顺德西安交通大学研究院广东佛山528300

基于10种不同结构空气冷却厚壁带肋通道的实验数据,分析了宽高比(0.25~4)、肋角(30°~90°)和雷诺数(10000~60000)对带肋通道流动及传热性能的综合影响,拟合得到了通道摩擦系数和壁面平均努塞尔数关于宽高比、肋角和进口雷诺数的经验关... 详细信息

基于10种不同结构空气冷却厚壁带肋通道的实验数据,分析了宽高比(0.25~4)、肋角(30°~90°)和雷诺数(10000~60000)对带肋通道流动及传热性能的综合影响,拟合得到了通道摩擦系数和壁面平均努塞尔数关于宽高比、肋角和进口雷诺数的经验关联式。结果表明:厚壁带肋通道摩擦系数随着宽高比和肋角的增大均大致呈现出升高的变化趋势;平均努塞尔数和综合热力系数随肋角的增大均表现为先增大后减小的分布趋势,随宽高比的增大表现为先增大后减小、再增大再减小的分布趋势。不同雷诺数时,壁面平均努塞尔数的最大值都大致出现在宽高比为1.75~2.75、肋角为55°~65°之间;最高的综合热力系数出现在宽高比约为0.75和2、肋角约为60°时。平均努塞尔数关联式的平均拟合偏差为6.96%,摩擦系数关联式的平均拟合偏差为12.75%。本文研究结果可为未来重型燃机叶片冷却结构设计提供参考。

关键词：涡轮叶片带肋通道冷却性能实验研究关联式拟合

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层板室壁无相变流动时的冷却性能

热能动力工程 2000年第1期15卷 18-19页

作者：吴慧英程惠尔邓澍上海交通大学工程热物理研究所

对层板室壁中液态冷却剂的传热进行分析，得出影响层板室壁冷却效果的性能参数ｍ１／２，该性能参数与层板通道换热面积、换热系数以及冷却剂比热有关，并以层板推力室为例，指出性能参数ｍ１／２对层板室壁内壁温度及内外壁温差的影响。

关键词：层板室壁冷却性能推力室壁温无相变流动

上游横向间断肋布置方式对气膜冷却性能的影响

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西安交通大学学报 2017年第11期51卷 7-13页

作者：郑达仁王新军张峰袁奇西安交通大学叶轮机械研究所西安710049 陕西省叶轮机械及动力装备工程实验室西安710049

为了采用气膜冷却来保护燃气轮机叶片免受高温侵蚀,针对进一步提高气膜冷却效率、减少冷却空气消耗量的需求,提出了带有上游间断肋的气膜冷却结构。采用k-ε湍流模型数值研究了带有上游横向肋结构的气膜冷却性能,分析了横向无间断肋、... 详细信息

为了采用气膜冷却来保护燃气轮机叶片免受高温侵蚀,针对进一步提高气膜冷却效率、减少冷却空气消耗量的需求,提出了带有上游间断肋的气膜冷却结构。采用k-ε湍流模型数值研究了带有上游横向肋结构的气膜冷却性能,分析了横向无间断肋、两侧间断肋、间断数段肋和中间间断肋这4种上游不同横向肋布置方式对气膜冷却流动的影响,比较了4种结构的气膜冷却效率和换热系数。结果表明:横向肋对下游冷气的卷吸能力与肋片长度有关,与肋片的布置方式无关;不同肋片布置方式会产生不同的涡结构,即中心间断肋会诱导主流产生一个与肾形涡旋转方向相反的涡对,从而增加冷却射流的展向扩散,有利于提高下游气膜冷却性能,而两端间断肋会诱导主流产生一个与肾形涡旋转方向相同的涡对,该涡对会进一步抬离冷却射流,降低下游气膜冷却性能;在气膜孔上游布置中心间断肋能提供最高的展向平均绝热气膜冷却效率和实际热降值。

关键词：气膜冷却上游间断肋布置方式冷却性能

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某型高温涡轮叶片冷却性能的实验研究

西安交通大学学报 2024年第1期58卷 54-67页

作者：赵振高建民徐亮席雷李云龙西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049

为了有效监测高温涡轮叶片的安全运行状态,基于响应面模型对某型高温涡轮叶片进行了实验研究,旨在探究关键工况参数对其冷却性能的影响,以提供可靠的数据支持。采用中心复合表面设计对某型叶片的工况参数进行设计,研究了主流入口温度、... 详细信息

为了有效监测高温涡轮叶片的安全运行状态,基于响应面模型对某型高温涡轮叶片进行了实验研究,旨在探究关键工况参数对其冷却性能的影响,以提供可靠的数据支持。采用中心复合表面设计对某型叶片的工况参数进行设计,研究了主流入口温度、主流出口压力、主流进出口压比、冷气与主流温度比及流量比对某型叶片冷却效率分布、无量纲温度分布及温度非均匀度的影响规律,并在此基础上构建了响应面模型,探究了工况参数的耦合作用对某型叶片冷却性能的综合影响。实验结果表明:拟合得到的响应面模型有较高的精度,其均方根误差均小于0.001,决定系数均大于0.99;主流入口温度和出口压力对叶片冷却性能的影响均较小;在实验工况范围内,当主流进出口压比、冷气与主流温度比及流量比分别从1.3~1.5、0.6~0.7、3~8增大时,叶片的平均冷却效率分别增大了9.67%、9.39%、30.49%;叶片的平均无量纲温度分别提高了2.98%,降低了1.34%、3.78%;叶片的温度非均匀度分别降低了2.69%、28.79%,提高了50.27%。

关键词：涡轮叶片冷却性能响应面模型耦合作用

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高位收水冷却塔冷却性能的数值模拟研究

中国电机工程学报 2019年第6期39卷 1723-1731页

作者：王淼王锦杨新明北京交通大学土木建筑工程学院北京市海淀区100044 济南市环境研究所山东省济南市250100

高位收水冷却塔底部采用斜板与U型槽组合的方式集水,由于在节能、环保和经济方面的优势使其在大型核电站等工程领域具有广阔的应用前景。基于Popper理论,建立高位收水冷却塔三维计算模型,通过自定义函数在Fluent中加载质量、动量和能量... 详细信息

高位收水冷却塔底部采用斜板与U型槽组合的方式集水,由于在节能、环保和经济方面的优势使其在大型核电站等工程领域具有广阔的应用前景。基于Popper理论,建立高位收水冷却塔三维计算模型,通过自定义函数在Fluent中加载质量、动量和能量计算程序,与实测对比,模拟结果准确。分析了淋水密度、入塔水温、填料高度和环境风速等运行条件对高位收水冷却塔冷却性能的影响规律。环境风速从1m/s增加到9m/s,出口水温提升了2.61K,并发现当环境风速大于6m/s时,流场内出现涡漩和穿膛风,使流场的均匀性遭到破坏。淋水密度增加2.53kg/m^2s,出口水温升高4.72K,表明淋水密度增加,液滴数量增多,降低了空气与液滴间传热传质。此外,填料高度从1.25m增加到2m,虽然空气阻力有所升高,但与换热面积提高引起蒸发潜热增加相比,总的冷却性能提高。入塔水温升高使得高位塔内外区密度差增大,抽力增加,传热传质能力增大。

关键词：高位收水冷却塔三维数值模拟运行工况冷却性能

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某回流燃烧室火焰筒冷却性能分析

航空学报 2023年第9期44卷 170-183页

作者：李伟平杨龙金湖南大学机械与运载工程学院长沙410082

为了研究回流燃烧室内部火焰筒的燃烧和冷却性能,建立了回流燃烧室模型,通过热流固耦合仿真分析其失效原因。通过引入不同孔型和不同孔倾角的气膜孔,与初始结构故障件的冷却效果进行对比分析。结果表明:原结构件最高温度和最高温度梯度... 详细信息

为了研究回流燃烧室内部火焰筒的燃烧和冷却性能,建立了回流燃烧室模型,通过热流固耦合仿真分析其失效原因。通过引入不同孔型和不同孔倾角的气膜孔,与初始结构故障件的冷却效果进行对比分析。结果表明:原结构件最高温度和最高温度梯度的位置与实际故障件的失效位置相同,可认为失效原因是高温和高温度梯度共同导致的;改变孔结构后回流燃烧室壁面最高温度相对于原结构均下降,最多下降了281.34 K,最少下降了60.15 K;当采用同一种孔型时,孔倾角为30°的冷却效果最好,孔倾角为60°的冷却效果最差;当孔倾角相同时,收敛孔的冷却效果最好,因为在孔出口附近的截面上产生了一个与原旋涡对反向的旋涡对,从而改善冷却效果,柱形孔的冷却效果最差。

关键词：回流燃烧室失效燃烧冷却孔冷却性能旋涡对

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填料非均匀布置对大型冷却塔冷却性能的影响

中国电机工程学报 2013年第20期33卷 96-103,17页

作者：赵元宾杨志高明龙国庆孙奉仲朱嵩山东大学能源与动力工程学院山东省济南市250061 广东省电力设计研究院广东省广州市510660

为分析填料非均匀布置对自然通风逆流湿式冷却塔冷却性能的影响机制,建立了某大型冷却塔冷却性能计算的三维数值计算模型,结合实测工况验证了所建模型的正确性,在不同风速的环境自然风下,计算分析了填料非均匀布置对塔内空气流速、密度... 详细信息

为分析填料非均匀布置对自然通风逆流湿式冷却塔冷却性能的影响机制,建立了某大型冷却塔冷却性能计算的三维数值计算模型,结合实测工况验证了所建模型的正确性,在不同风速的环境自然风下,计算分析了填料非均匀布置对塔内空气流速、密度和水温等参数分布的影响。结果表明,填料外围增高是冷却塔冷却性能改善的主要原因。外围填料增高强化了该区冷却性能,降低了该区空气流速及其上方空气密度,使冷却塔抽力增大,从而强化填料中间和内围通风,改善了冷却塔中间、内围及其整体冷却性能。高速自然风下,填料非均匀布置使塔内上升空气流速下降较多,其对冷却塔冷却性能的改善作用也相应减小。

关键词：冷却塔填料非均匀布置冷却性能侧风数值模拟

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坦克装甲车辆冷却性能的集成化预测模型

兵工学报 2006年第4期27卷 577-582页

作者：毕小平赵以贤刘西侠王普凯许翔装甲兵工程学院机械工程系北京100072

针对坦克装甲车辆的冷却过程涉及多物理场作用、多个零部件与多种流体参与的特点,基于整体和综合的角度,提出了冷却性能的集成化预测思路。建立了集成化预测模型,发动机燃烧产热和部件摩擦产热作为热源,考虑了基于部件集总质量的热节点... 详细信息

针对坦克装甲车辆的冷却过程涉及多物理场作用、多个零部件与多种流体参与的特点,基于整体和综合的角度,提出了冷却性能的集成化预测思路。建立了集成化预测模型,发动机燃烧产热和部件摩擦产热作为热源,考虑了基于部件集总质量的热节点与冷却液、润滑油、动力舱空气、发动机进气、燃气、废气之间的传热,冷却液、润滑油和动力舱空气的流动。通过边界耦合与内部参数耦合相结合、局部收敛与整体收敛相结合的算法进行模型的求解。预测实例显示,这种模型可以实现在各种外界环境温度和不同运行工况的坦克装甲车辆冷却性能的集成化预测,具有较好的预测精度。

关键词：动力机械工程冷却性能坦克装甲车辆预测集成化模型