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CY泵与SPB泵自冷却性能比较

机械工程学报 2002年第9期38卷 150-154页

作者：闻德生潘景升吕世君刘一山王建春王广怀燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 邯郸钢铁公司哈尔滨工业大学

根据柱塞泵的结构原理,采用在泵体简化图上分块划分控制体积的方法,利用控制体积能量守恒定律,建立CY泵和SPB泵各控制体积内工作介质温度的微分方程,并求解出了各控制体积油液温度的时变规律。通过理论比较和样机试验证明了该方法的正确... 详细信息

根据柱塞泵的结构原理,采用在泵体简化图上分块划分控制体积的方法,利用控制体积能量守恒定律,建立CY泵和SPB泵各控制体积内工作介质温度的微分方程,并求解出了各控制体积油液温度的时变规律。通过理论比较和样机试验证明了该方法的正确性,为研究柱塞泵的自冷却性能开辟了一条途径。

关键词：控制体积能量守恒 CY泵 SPB泵自冷却液压传动柱塞泵

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基于热电模块的聚光光伏自冷却概念设计

可再生能源 2023年第2期41卷 180-185页

作者：吴章林高风胜冉幕鸿谢果江卓成四川大学水利水电学院四川成都610065

聚光光伏电池的高效、稳定和安全运行依赖于有效冷却技术。常规的聚光光伏电池主动冷却技术需消耗部分光伏电池产生的电能,因而间接降低有效电力输出。据此,文章基于热电模块提出一种聚光光伏电池的自冷却概念设计,并通过热电模块的性... 详细信息

聚光光伏电池的高效、稳定和安全运行依赖于有效冷却技术。常规的聚光光伏电池主动冷却技术需消耗部分光伏电池产生的电能,因而间接降低有效电力输出。据此,文章基于热电模块提出一种聚光光伏电池的自冷却概念设计,并通过热电模块的性能测试实验验证了设计可行性。测试表明,单个56 mm×56 mm热电模块在90℃热源加热条件下的最大开路电压为3.6 V,输出功率为0.97 W。此后,针对10 kW系统进行了参数设计,计算结果表明,整个装置的热电模块总开路电压可达212.6 V,供给冷却模块的输出功率可达706.5 W,满足聚光光伏电池散热的能耗需求。

关键词：聚光光伏自冷却热电模块参数设计

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热电自冷却系统数值模拟与实验研究

热电自冷却系统数值模拟与实验研究

作者：薛洪亮吉林大学

学位级别：硕士

随着电子科学技术的快速发展,电子元件越来越趋向于小型化和高度集成化。电子元件体积越来越小的同时,其消耗的功率和释放的热量也越来越大,工作温度越来越高。工作温度过高是电子元件失效的主要原因。因此,对电子元件进行热设计成为了... 详细信息

随着电子科学技术的快速发展,电子元件越来越趋向于小型化和高度集成化。电子元件体积越来越小的同时,其消耗的功率和释放的热量也越来越大,工作温度越来越高。工作温度过高是电子元件失效的主要原因。因此,对电子元件进行热设计成为了电子产品设计过程中的一项关键技术。热电发电(TEG)是一种清洁的能源转化技术,它可以将废热转化成电能,而对环境没有任何污染。本文研究一种热电技术的新应用,叫做热电自冷却(TSC)技术。它利用热电技术回收设备释放的热量,产生的电能用来驱动设备的冷却系统。这样,既对设备进行了冷却,又不需要消耗额外的电功。本文首先对单个热电(TE)模块进行了模拟和实验研究。通过数值模拟方法研究了TE模块在50℃温差下的温度分布、电势分布。研究了TE模块在不同温差和不同输出电流下的输出电压、输出电功和效率等特性,分析总结出了TE模块的工作规律。模拟结果发现,输出电流对TE模块的输出电功和效率有影响,在匹配载荷附近模块存在一个最大输出功率和最大效率。通过实验结果与模拟结果的对比验证了模拟结果的正确性,证实了所使用的多物理场数值模拟方法的有效性,为后面热电自冷却系统的设计和优化提供了指导。接下来对TSC系统进行了模拟和优化。建立了三种TSC系统结构,研究了三种系统结构在热源发热功率为40W时的温度分布和电势分布。随后,研究了热源功率分别为20、40、60、80和100W时,三种系统的开路电压、输出电功以及热源温度等性能的变化规律,最后总结了三种系统结构相应的适用范围。模拟结果表明,与自然对流冷却相比,TSC系统的热源温度明显降低。层叠型TSC系统输出电功最大,但是冷却效果最差;分流型TSC系统输出电功最小,冷却效果最好;多级TSC系统是对分流型TSC系统的改进,在保证有效降低热源温度的同时可以显著提高系统的发电能力。热源功率为100W时,多级TSC系统产生的最大电功比分流型TSC系统提高了26%。文章最后对层叠型TSC系统和多级TSC系统进行了实验研究。实验结果表明,热源温度、输出电压、输出电功和效率随着热源功率的变化规律与模拟结果相同。层叠型TSC系统输出电功和效率比多级TSC系统高,但是冷却效果不如多级TSC系统。为了将热源温度控制在85℃以下,层叠型TSC系统的热源发热功率不能超过35W,而多级TSC系统可以达到70W。综上所述,本文研究了一种用于对发热设备进行热管理的热电自冷却技术。这种技术不需要外部供电,利用设备所释放的热量转换成的电能来驱动自身的冷却系统,节约设备消耗的电能。TSC对于冷却系统耗电量较高的设备、便携式电子设备、运输设备以及偏远地区等电源获取不方便的场合非常适用,具有广阔的应用前景。本文所得结论可以为TSC系统的设计和优化提供指导。

关键词：热电发电自冷却数值模拟实验研究

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全流量自冷却双端面配流轴向柱塞泵的热分析

全流量自冷却双端面配流轴向柱塞泵的热分析

作者：杜飞燕山大学

学位级别：硕士

液压泵是液压系统的动力源,对液压系统的性能起着至关重要的作用。柱塞泵由于其工作压力高、转速范围大、效率高、易实现变量等优点,被广泛的应用于航空航天装备、船舶、工程机械等液压系统中。柱塞泵高压、高速化的发展趋势,对其可靠... 详细信息

液压泵是液压系统的动力源,对液压系统的性能起着至关重要的作用。柱塞泵由于其工作压力高、转速范围大、效率高、易实现变量等优点,被广泛的应用于航空航天装备、船舶、工程机械等液压系统中。柱塞泵高压、高速化的发展趋势,对其可靠性、振动噪声、发热变形、容积效率等性能要求更高。本文主要针对团队最新成果——全流量自冷却双端面配流轴向柱塞泵进行热力学性能的研究分析,从理论推导入手,仿真及实验为主,与CY泵做温升及热变形对比,最终来验证该成果在自冷却方面的优越性。首先,简述全流量自冷却双端面配流轴向柱塞泵的结构及工作原理,之后分别对CY泵与全流量自冷却双端面配流轴向柱塞泵进行宏观上能量转换的分析,利用系统的能量守恒,在宏观上得到两种泵在相同工况下的温升差距。其次,通过对柱塞泵的主要发热源——滑靴副、柱塞副、配流副三对摩擦副的功率损失转化为热能的部分进行温升计算,得到各摩擦副的温升特性。利用热阻法及控制体积法,分别对CY泵和全流量自冷却双端面配流轴向柱塞的存油腔油液进行热量传递路径的确定和定量计算,最终得到两种泵在相同工况下的存油腔油液温升对比。再次,利用AMESim搭建柱塞泵的热学模型,仿真得到CY泵与全流量自冷却双端面配流轴向柱塞泵的的温升曲线,在此温度基础上,利用Workbench对柱塞泵的主要零件进行热变形仿真分析,对比两种泵在各自存油腔温度下的零件变形量。最后,搭建温升对比实验平台,对不同压力梯度下的CY泵和全流量自冷却双端面配流轴向柱塞泵进行了温升测试,并且对额定工况下的两种柱塞泵做了随时间变化的温升对比试验。验证了全流量自冷却双端面配流轴向柱塞泵具有更好的冷却效果。

关键词：柱塞泵双端面配流温升自冷却热变形摩擦副

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自冷却射频电极仿真分析与验证

建模与仿真 2022年第6期11卷 1414-1423页

作者：岳万利崔海坡郝又国郭旭东上海理工大学现代微创医疗器械及技术教育部工程研究中心上海上海市普陀区人民医院康复科上海

目的:设计一种自冷却射频肠吻合电极,并对其性能进行仿真分析与验证。方法:利用COMSOL Multiphysics软件,对所设计的自冷却射频肠吻合电极进行仿真分析,研究3种不同冷却介质流速对冷却效果的影响规律,并与非自冷却电极吻合过程中组织温... 详细信息

目的:设计一种自冷却射频肠吻合电极,并对其性能进行仿真分析与验证。方法:利用COMSOL Multiphysics软件,对所设计的自冷却射频肠吻合电极进行仿真分析,研究3种不同冷却介质流速对冷却效果的影响规律,并与非自冷却电极吻合过程中组织温度的变化进行对比,最后通过实验验证所设计电极的有效性。结果:有限元仿真结果表明,当冷却介质流速在0.1 m/s时,吻合口温度趋于平稳,最高温度为99.63℃,而利用非自冷却电极时吻合口的最高温度为161.91℃。实验结果表明,利用自冷却电极吻合后,吻合口的平均爆破压为43.29 mmHg。结论:与非自冷却电极相比,利用自冷却电极进行肠组织吻合时,吻合口的最高温度远低于非自冷却电极,且吻合口的平均爆破压也满足临床需要,表明本文所设计的自冷却射频肠吻合电极是有效的。

关键词：自冷却有限元分析射频电极吻合温度爆破压

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自冷却式高效节能光伏系统分析

现代商贸工业 2011年第14期23卷 263-264页

作者：章先涛武汉大学动力与机械学院湖北武汉430072

传统的系统由四个部分组成,光伏阵列、控制器、蓄电池、水泵,我们在传统的基础取消了高成本的蓄电池,增设了太阳能电池冷却结构,太阳能电池冷却结构是固定在太阳能光伏阵列的背后,使用水泵的提水对电池实行自冷却,以改善电池因温度升高... 详细信息

传统的系统由四个部分组成,光伏阵列、控制器、蓄电池、水泵,我们在传统的基础取消了高成本的蓄电池,增设了太阳能电池冷却结构,太阳能电池冷却结构是固定在太阳能光伏阵列的背后,使用水泵的提水对电池实行自冷却,以改善电池因温度升高而导致的效率下降的现象。同时在已经不断降价的光伏器件的基础上,进一步节约成本,采用无蓄电池式的控制技术,追求结果精确化、成本最低化、效率最大化的光伏水泵系统,达到最低的能耗获得最经济的产出。

关键词：自冷却推广性节能效果最大功率点跟踪

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