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一种含水冷框架的功率柜结构设计方法

电工技术 2024年第15期 166-169页

作者：张恒禹许崇福马小安许清平姚思晨邢航齐西安西电电力系统有限公司西安西电电力电子有限公司西安理工大学机械与精密仪器工程学院

针对电力电子变压器功率柜的散热系统提出了一种新的散热方案，将功率柜内部中空的承重框架设计成流体散热通道。借助Icepak分析软件，对功率柜在包含水冷条件下的通风散热过程进行了数值模拟。通过与不加水冷的数值模拟结果进行对照，... 详细信息

针对电力电子变压器功率柜的散热系统提出了一种新的散热方案，将功率柜内部中空的承重框架设计成流体散热通道。借助Icepak分析软件，对功率柜在包含水冷条件下的通风散热过程进行了数值模拟。通过与不加水冷的数值模拟结果进行对照，结果显示添加水冷系统的发热模块的温度更低，且不需要改变功率柜内部原有结构的布局。所提出的散热方案对于提高电力电子变压器的性能和可靠性具有重要意义。

关键词：电力电子变压器水冷散热仿真分析

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铝合金水冷电机外壳的搅拌摩擦焊工艺流程

有色金属材料与工程 2024年第2期45卷 76-80页

作者：沈其明徐伍刚谷晗高雨吴彦霖辽宁忠旺集团有限公司辽宁辽阳111003

电机在提供动力的同时会产生大量的热量;一般采用铝合金水冷电机外壳为电机降温来保证其使用寿命。铝合金水冷电机外壳采用焊接的方式来保证其水道的密封性。与传统的熔化焊相比,搅拌摩擦焊方法以及合理的焊接工艺能够有效地减少焊接缺... 详细信息

电机在提供动力的同时会产生大量的热量;一般采用铝合金水冷电机外壳为电机降温来保证其使用寿命。铝合金水冷电机外壳采用焊接的方式来保证其水道的密封性。与传统的熔化焊相比,搅拌摩擦焊方法以及合理的焊接工艺能够有效地减少焊接缺陷、降低热输入、提高产品的一次合格率。搅拌摩擦焊工艺过程可在此类铝合金产品中推广应用,为此类产品在后续新能源领域的发展提供坚实的基础。

关键词：铝合金电机外壳水冷搅拌摩擦焊

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孔隙结构对水冷燃烧器燃烧换热特性的影响

燃烧科学与技术 2023年第1期29卷 27-35页

作者：王恩宇张翔宇史忠天段润泽田亮河北工业大学能源与环境工程学院天津300401 河北省热科学与能源清洁利用技术重点实验室天津300401 天津市清洁能源利用与污染物控制重点实验室天津300401

针对天然气等高热值气体燃烧时氮氧化物排放高和多孔介质烧蚀问题,设计开发了变孔隙多孔介质燃烧试验系统,研究了燃烧室内沿横向孔密度变化的孔隙结构对多孔介质中燃烧换热的影响.结果表明:燃烧室内平均孔密度相同条件下,孔密度沿横向... 详细信息

针对天然气等高热值气体燃烧时氮氧化物排放高和多孔介质烧蚀问题,设计开发了变孔隙多孔介质燃烧试验系统,研究了燃烧室内沿横向孔密度变化的孔隙结构对多孔介质中燃烧换热的影响.结果表明:燃烧室内平均孔密度相同条件下,孔密度沿横向由内而外先阶跃增加再阶跃减小的孔隙结构有利于燃烧放热沿冷却边界方向的传递,该燃烧室内整体温度低,从燃烧室中心截面处沿冷却边界方向的温差最大达568℃,多孔介质燃烧器的温升速率最小为16.2℃/min,平均传热系数最大为656.6 W/(m^(2)·℃);横向孔密度变化的6种燃烧室内芯结构采用水冷方式降低了燃烧室温度,NO排放都可以达到20 mg/m^(3)以下,而CO最高也仅有60 mg/m^(3).

关键词：变孔隙多孔介质燃烧器内芯结构水冷换热特性

高温水冷后多壁碳纳米管混凝土动态力学性能和冲击破碎分形特征

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工程力学 2023年

作者：高芳芳王文达段胜耀长安大学建筑工程学院兰州理工大学土木工程学院

采用分离式霍普金森压杆装置(SHPB)研究了高温后多壁碳纳米管(MWCNTs)增强混凝土(MC)的动态压缩力学性能和冲击破碎分形特征，建立了MC动态力学性能与分形维数之间的关系，讨论了MWCNTs对混凝土动态力学性能的强化机理。结果表明：随着... 详细信息

采用分离式霍普金森压杆装置(SHPB)研究了高温后多壁碳纳米管(MWCNTs)增强混凝土(MC)的动态压缩力学性能和冲击破碎分形特征，建立了MC动态力学性能与分形维数之间的关系，讨论了MWCNTs对混凝土动态力学性能的强化机理。结果表明：随着温度的升高，MC的动态力学性能(动强度、冲击韧性和能耗)降低，冲击破碎程度增大，但在200℃时，MC的动态力学性能较常温下有所增大；在同一温度下，MC的应变率敏感性和动态力学性能高于普通混凝土，冲击破碎程度和分形维数则低于普通混凝土，MWCNTs的掺入有效提高了混凝土的耐高温性能和抗冲击性能；不同高温水冷方式下，MC的动态抗压强度、能耗及冲击韧性随分形维数的增大先增大后减小；此外，水冷方式对MC的动态力学性能和冲击破碎特征也具有明显影响，高温后喷淋冷却试样的各项性能都优于浸水冷却试样。

关键词：多壁碳纳米管(MWCNTs) 混凝土高温水冷动态力学性能分形特征

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全预混紧凑缝隙式水冷燃气锅炉燃烧特性模拟

化工进展 2023年

作者：王宁邓世丰曲腾邵怀爽赵钦新西安交通大学能源与动力工程学院

为解决传统燃气锅炉污染物排放高、体积大等问题，研发了一种全预混冷凝式燃气锅炉，采用并排的水冷板翅插合形成燃烧器头部及冷凝换热段，二者之间设为炉膛，锅炉本体采用挤压铝工艺一体化成型，结构紧凑、换热能力强、耐腐蚀、工艺简... 详细信息

为解决传统燃气锅炉污染物排放高、体积大等问题，研发了一种全预混冷凝式燃气锅炉，采用并排的水冷板翅插合形成燃烧器头部及冷凝换热段，二者之间设为炉膛，锅炉本体采用挤压铝工艺一体化成型，结构紧凑、换热能力强、耐腐蚀、工艺简单、成本低。由于模型对称，对其基础单元的流场、温度场、火焰长度及污染物排放特性进行数值模拟研究，并通过燃烧实验对模拟结果进行验证。结果表明，该燃气锅炉在12～24kW的负荷范围内流场均匀，易于点火和稳定燃烧。钝体与火孔出口之间的距离为4mm，钝体宽度为1mm，过量空气系数为1.2，燃烧室长度为120mm，满负荷24kW燃烧时，锅炉排放的NOx＜95mg/m3，CO＜50mg/m3，锅炉本体尺寸仅为229mm×251mm×60mm，实现了燃气锅炉的超紧凑低排放，对全预混水冷燃气锅炉的节能减排及低碳设计、改造具有重要的现实指导意义。

关键词：全预混水冷燃气燃烧节能减排低碳

基于CFD水冷式牵引电机不同工况下温度场分析

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机械设计与制造 2022年第10期380卷 196-200页

作者：王景妍李秀芬张永学王康黄河科技学院交通学院河南郑州450064

水冷式牵引电机的功率密度大且具备较强的短时过载能力,被广泛应用于工程重载车辆中。针对牵引电机冷却系统的耦合传热现象进行建模分析。根据水冷式牵引电机结构特点和冷却系统需要,基于CFD建立牵引电机冷却系统的流固耦合传热模型,对... 详细信息

水冷式牵引电机的功率密度大且具备较强的短时过载能力,被广泛应用于工程重载车辆中。针对牵引电机冷却系统的耦合传热现象进行建模分析。根据水冷式牵引电机结构特点和冷却系统需要,基于CFD建立牵引电机冷却系统的流固耦合传热模型,对冷却系统内的流场耦合进行分析;选取稳态工况进行流场分析,获取电机各部分的温度场分布;选取瞬态极限工况的停机、过载等进行分析,获取牵引电机的过载能力,以此判断系统的可靠性。结果可知:在牵引电机各组件中,绕组损耗影响更大,其温度升高的最高值与冷却液初始温度成正相关;在以峰值功率过载运行时,电机运行360s左右即达到温升限值,冷却流量在6L/min至30L/min范围内时,冷却流量对短时过载性能的影响并不明显;试验结果与模型结果温度变化趋势一致,电机绕组的温度最高,误差也控制在10%以内,表明所建模型的准确性与可靠性。为此类牵引电机冷却系统设计提供重要参考。

关键词：工程车辆牵引电机水冷温度场流固热耦合模型

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利用水冷装置延长高炉主沟寿命的试验及研究

炼铁 2022年第4期41卷 26-30页

作者：丁丰收李致远王海飞唐惠庆杨世峰郑州瑞沃新材料有限公司北京科技大学曲靖鑫创新材料有限公司

基于在主沟钢壳外侧加装水冷装置的方案,在鑫创630m^(3)高炉进行了工业试验,并进行了数值模拟,以探讨延长主沟寿命的机理。工业试验结果表明,主沟加装水冷装置后,主沟单次通铁量由72000t提高到118000t,服役周期由60d提高到98d。数值模... 详细信息

基于在主沟钢壳外侧加装水冷装置的方案,在鑫创630m^(3)高炉进行了工业试验,并进行了数值模拟,以探讨延长主沟寿命的机理。工业试验结果表明,主沟加装水冷装置后,主沟单次通铁量由72000t提高到118000t,服役周期由60d提高到98d。数值模拟结果表明,水冷装置对主沟耐火材料内部温度分布的影响,由低温区域逐步向高温区域发展,使高温区域的范围受到抑制,限制了高温渣铁向耐火材料内的渗透,减缓了主沟的冲刷侵蚀和化学侵蚀。

关键词：高炉主沟水冷耐火材料寿命

大功率水冷IGBT模块的量热法损耗计算模型

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电力电子技术 2022年第12期56卷 136-140页

作者：章柳松刘黎范学良樊凡苏州大学轨道交通学院江苏苏州215000 国家电网舟山供电公司浙江舟山316000

大功率绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块是柔性直流输电(HVDC)换流阀的核心部件,其损耗计算对系统的可靠性分析和散热系统设计具有重要意义。首先,根据水冷IGBT模块的传热过程和量热方法,提出利用冷却水对流换热量和空气对流换热量计算大功... 详细信息

大功率绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块是柔性直流输电(HVDC)换流阀的核心部件,其损耗计算对系统的可靠性分析和散热系统设计具有重要意义。首先,根据水冷IGBT模块的传热过程和量热方法,提出利用冷却水对流换热量和空气对流换热量计算大功率IGBT模块热损耗的模型。其次,通过数值仿真,对不同入口流量、损耗工况和温度条件下的水冷过程进行模拟,并重点分析所提损耗计算模型和传统损耗计算方法的相对误差。最后,通过小尺度实验进行验证,证明了该损耗计算模型的可行性和准确性。

关键词：绝缘栅双极型晶体管损耗计算量热法水冷

水冷对普通铸造Mg-Zn-Zr-Y镁合金准晶相形成的影响及铸态组织研究

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稀有金属材料与工程 2014年第7期43卷 1643-1648页

作者：吕滨江彭建韩韡汤爱涛潘复生重庆大学材料科学与工程学院重庆400044 重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心重庆400045

通过普通凝固方法,在铸锭冷却过程中进行水冷制备准晶强化Mg-Zn-Zr-Y镁合金,并研究不同Zn和Y含量(Y/Zn比相同)对通过这种制备方式获得的Mg-Zn-Zr-Y合金显微组织、显微硬度和热裂倾向的影响。结果表明:一定Y/Zn比的Mg-Zn-Zr-Y合金通过水... 详细信息

通过普通凝固方法,在铸锭冷却过程中进行水冷制备准晶强化Mg-Zn-Zr-Y镁合金,并研究不同Zn和Y含量(Y/Zn比相同)对通过这种制备方式获得的Mg-Zn-Zr-Y合金显微组织、显微硬度和热裂倾向的影响。结果表明:一定Y/Zn比的Mg-Zn-Zr-Y合金通过水冷冷却可获得更大的冷却速度,有利于获得更大体积分数的I-相(Mg3YZn6)。Y元素的添加使合金的成分过冷度增大,是铸态合金显微组织细化的主要原因。α-Mg基体中固溶的Zn含量是Mg-Zn-Zr-Y铸态合金基体硬度值的主要决定因素,I-相具有远高于α-Mg基体的硬度。Y元素引起合金液相线温度的大幅下降,固相线温度没有变化,从而减小了合金凝固区间,降低了铸锭的热裂倾向。

关键词：水冷准晶成分过冷