一种热翅板相变散热器的传热性能研究

依据热管传热原理和传热强化技术,设计了一种在户外恶劣条件下用于移动基站、密闭机柜等的新型热翅板相变散热器,并采用风洞试验系统研究该散热器的传热与流动性能。试验结果表明:在相同的工况条件下,该散热器以R134a比以液氨为工质效果好;在以液氨作为工质的条件下,30%的充液率热翅板相变散热器的传热性能最好;在冷、热风进口风量分别从250 m~3·h~(-1)增加至500 m~3·h~(-1)的情况下,增加热风进口风量比增加冷风进口风量得到更好的散热效果。此外,还运用计算流体力学(CFD)技术对该散热器进行数值模拟,将数值模拟结果与试验数据进行比较,发现两者吻合度高,说明该数值计算模型可靠。     

结构参数对大功率LED灯太阳花热管型散热器的影响

为了提高大功率LED散热性能,本研究在传统太阳花形散热器的基础上,设计了1种太阳花热管型散热器。通过结合Fluent仿真和正交试验法对散热器高度以及翅片参数进行优化,分析其对散热性能的影响规律,并通过实验验证了仿真结果的正确性。结果表明:太阳花热管型散热器能有效地提高散热性能。在最优参数下LED结温87.82℃,比优化前降低了7.43℃。在相同的结构参数下,与传统的太阳花形散热器相比,结温降低了4.23℃。为太阳花热管型散热器的推广应用提供了有益的参考。     

传统墙体与主被动式太阳能相变蓄热墙体热性能比较研究

日光温室是一个体形系数很大的设施农业建筑,温室的建筑墙体构造方式及其建筑材料热物性等都直接影响墙体保温与蓄热特性乃至温室热环境。该研究基于课题组研发的GH-20相变材料,以传统墙体、被动式太阳能相变蓄热"三重"墙体、主-被动式太阳能相变蓄热"三重"墙体为比较研究对象,结合实测结果,分析比较了墙体构筑方式、材料热物性等因素对日光温室墙体热性能的影响规律。研究结果表明,较传统墙体,被动式太阳能相变蓄热"三重"墙体、主-被动式太阳能相变蓄热"三重"墙体的表面温度夜间明显高于传统墙体,早晨保温被开启时相差最大,为3.0℃;传统墙体中间层温度变化幅度最小,主-被动式墙体中间层的温度变化幅度明显提高,最大为14.4℃、最小为2.2℃、平均为7.5℃,中间墙体层的显热蓄热"热库"作用显现;夜间,被动式太阳能相变蓄热"三重"墙体、主-被动式太阳能相变蓄热"三重"墙体的放热量分别提高了103%和118%,其中51%的放热量在后半夜(2:00～10:00)释放,有效地改善了夜间温室热环境,相变材料的"热量开关"作用显现。     

热电热泵与热虹吸管组合的新型热水器的研究

研究了一种热电热泵与热虹吸传热组合的新型快热式热水器.首先,以丙酮为工质,以挠性不锈钢波纹管为蒸汽管和冷凝液管,对一种新型的平板分体式热虹吸装置进行了实验研究,得到了最佳充液率、表面温差分布等性能参数.在此基础上,将热虹吸装置、热电制冷模块、内翅片平板型散热器等进行系统组合为一种新型快热式热水器,对系统各部件的匹配进行了优化,并对各环节进行了传热强化.参照相关技术标准,建立了样机性能测试系统,样机比普通电热水器节省电耗38%以上.该组合型样机具备双循环型热电热泵热水器节能、环保、安全等优势,但比后者系统更为简化,并消除了制约系统整体寿命的瓶颈,更具备技术优越性和应用便利性.     

高速铁路板式轨道计算模型的建立

为了合理处理高速铁路板式轨道结构动力学分析中板壳与梁-杆、叠加板、梁轴与弹簧、板与弹簧、板与实体等连接问题,基于Timoshenko板壳理论和直接引入法建立了多点约束方程,构造了板式轨道组合结构计算模型.该模型将组合结构中相关节点对之间位移关系,通过偏心关系和板壳理论的直线假设,建立了多点约束方程,并把该约束方程引入到Galerkin法的弱积分形式中,解决了各种不同类型单元因偏移连接而对组合结构总体刚度矩阵修正.数值分析结果与变形测试试验结果表明,基于Timoshenko板壳理论和直接引入法所建立的高速铁路板式轨道结构层有限元模型具有合理性,实现了板式轨道不同结构层的良好连接和位移协调,消除了常规方法产生的不合理附加应力,从理论上完善了有限元分析中的不同构件连接问题.     

基于相变储热材料的温室栽培架设计及性能研究

【目的】设计一种基于相变储热材料的温室栽培架,为解决温室作物冬季面临的低温冷害等问题提供参考。【方法】利用相变蓄放热系统、辅助加热系统、热风循环系统等组成栽培架,通过试验测试了典型晴天和典型阴天条件下栽培架种植区和相变蓄放热系统内的温度,对种植区与温室内的温度进行比较,并用FLIR红外成像仪采集线椒、番茄叶片部分的热红外图像,验证栽培架的放热保温效果。【结果】在典型晴天且不开启辅助加热条件下,种植区夜间平均温度较温室内高1.2～2.5 ℃;在典型阴天条件下,夜间开启辅助加热系统时,种植区夜间平均温度较温室内高3.3～6.8 ℃。在典型晴天和阴天两种天气条件下,栽培架内种植作物的叶片温度均高于同时段温室内种植的作物。栽培架的平均能量利用率在典型晴天和典型阴天条件下分别为65.1%和56.6%,栽培架的平均性能系数（COP）在典型晴天条件和典型阴天条件下分别为9.3和2.2。【结论】所设计的基于相变储热材料的温室栽培架冬季种植区增温明显,可有效改善作物生长的热环境,且节能效果明显。     

旋板式燃煤间接加热热风炉的研究

本文介绍了旋板式燃煤间接加热热风炉的工作原理及设计方法。通过测试和生产考核，表明该热风炉的设计是成功的，是适用于谷物和农产品干燥的一种新型的通用的高效热风炉。     

基于冻土比热的未冻水含量反演算法

考虑未冻水含量随不同负温变化的事实,结合混合量热法中相变潜热对冻土比热测试值的影响,建立了基于比热的冻土未冻水含量反演算法。依据比热具有按各成分质量可进行加权叠加的性质,将相变阶段某一温度点的冻土比热视为冻土骨架、液态水和固体冰三相的比热加权之和,同时还考虑了该温度点未冻水变化率所需潜热的影响,在此基础上导出了根据冻土比热反演其未冻水含量的方法。将冻土相变阶段一定温度下的比热视为冻土骨架、液态水和固体冰比热的加权总和。采用混合量热试验测量了某冻土试样的未冻水含量,并利用本文给出的反演算法计算了相应的未冻水含量。两种测试结果的未冻水含量变化趋势相同,即未冻水含量随着温度的降低逐渐减少,且递减趋势逐渐减弱;与混合量热试验方法相比,本文给出的算法得出的未冻水含量略高,这主要是因为新算法考虑了相变潜热的影响,因而理论上更为合理。     

耕耘机械室内模拟性能测试系统研究

为了改善试验手段，科学评价耕耘机械的性能，研究设计了能够测试耕耘机械牵引性能的测试系统，该系统集机械、电器、仪表技术于一体，由土槽、台车总成、试验装置、测试记录系统、土壤处理系统和控制系统等组成，可通过调节土槽水分，模拟不同的土壤条件，测试装置由框架结构定位，传感器适时感受信息，准确及时显示测试数据，符合实际测试要求。     

铝合金在缓蚀防冻冷却液中腐蚀情况的研究

汽车发动机的零部件,采用铝合金较多,因其抗蚀性能差,腐蚀产物会造成散热器的损坏及堵塞。因此对铝合金在缓蚀防冻冷却液中腐蚀情况进行研究与测试。一、缓蚀剂的组成仍用原设计配方(1)溶液中进行测试二、测试方法1、静态悬片浸泡 2、加温模拟测试3、电位——PH 测定4、表观现象观察三、实验数据1、静态悬片浸泡—1752小时     

高温相变蓄热电采暖器蓄放热特性的实验研究

本文对自研得高温相变蓄热电采暖器的蓄放热性能进行了实验研究,表明该电采暖器蓄热密度高,蓄放热性能稳定;针对放热末期散热进行了空气通道强化散热实验研究,结果表明其内部结构合理,蓄热时隔热性能好,放热时放热速率可满足普通取暖要求。     

基于细观各项异性弹塑性理论的变温马氏体相变的数值模拟

马氏体相变是改善钢铁材料力学性能的1种重要途径。本文考虑了晶粒的随机分布(即细观各项异性),在0-1相变模型的基础上,采用热弹塑性有限单元法,以45#细长钢棒的淬火处理为例,进行了变温马氏体相变的数值模拟。     

不同类型密集烤房对烟叶烘烤性能的影响研究

主要从烤房气流方向和散热器材质两个方面对8种不同类型密集烤房烘烤性能进行了对比试验研究。结果表明,湘密1号、长浏2号等气流上升型烤房在能耗上与海帝升、江苏科地等气流下降型烤房相比差异不大,但能提高中上等烟的比例及烤烟品质,经济效益较好;湘密1号、龙岩广达等耐火非金属材料散热器烤房能有效减少能耗,降低烤烟成本,并能在一定程度上增加中上等烟的比例,提高烤烟品质,经济效益比金属散热器烤房好。     

某型大功率LED灯具的散热设计研究

为解决某型大功率LED灯具散热问题,在设计阶段采用流体设计软件Flo-EFD对模型进行散热评估,模拟计算出灯具各部位的温度云图,通过热测试设备对试样进行散热性能测试,仿真与实测结果基本一致,产品散热效果总体符合设计要求。通过建立灯具模型,仿真软件可捕捉不同参数设定下的系统温度信息,对产品的最终有效实现提供散热数据支撑。流体热仿真技术对产品散热设计有重要辅助作用。     

固体石蜡相变潜热性能优化

采用接枝共聚法对固体切片石蜡进行改性,目的在于优化切片石蜡的相变潜热性能。以切片石蜡为基料、甲基丙烯酸甲酯为接枝物、过氧化苯甲酰为引发剂,采用正交试验设计方法设置对比试验,讨论了接枝物用量、引发剂用量、反应时间、反应温度等反应条件对接枝率的影响,并用红外光谱仪和差示扫描量热仪对接枝前后的石蜡样品进行结构分析和热分析。研究发现,各反应条件对接枝率的影响由大到小依次为反应时间引发剂BPO用量接枝物MMA用量反应温度,结合正交试验数据处理结果确定最佳试验条件为:接枝物MMA用量2.25g,引发剂BPO用量0.05g,反应时间3h,反应温度90℃。热分析结果显示,接枝反应使切片石蜡相变潜热性能得到了显著提升,最大增长率可达28.34%。     

汽车运材钢筋混凝土板式轨道的试验研究

为了解决运材岔线存在的问题,提出了汽车运材钢筋混凝土板式轨道(简称板式轨道),其主要组成部分是板块。在板块的设计上应用了平截面板的弯曲理论,在考虑使用寿命和安全度的基础上,按构件破坏的不同阶段分别采用了容许应力法和极限状态法进行了设计,并对二者进行了比较,确定了适于不同车型的板块。通过生产试验,比较了板式轨道与一般的运材线的单位造价,提出了设计施工要求等技术问题,它不仅在技术上可行而且经济上是合理的。     

复合式分离型热管在原油采出液余热回收中的应用

通过蒸汽辅助重力泄油(Steam Assisted Gravity Drainage,SAGD)技术开采稠油时,采出液温度较高,对其进行热回收的节能潜力较高,油田采用热管式换热器回收采出原油的余热,将其作为工业或生活用热具有研究价值。考虑到现场空间要求和工程设备模块化的特点,利用U形管壳式换热器、螺旋板式换热器作为分离型热虹吸热管蒸发段和冷凝段,并建立复合式分离型热管模型,分析其换热性能、循环压降、充液率及换热能力。采用新疆油田油水二次换热区的分离型热管系统验证该模型,结果表明:复合式分离型热管计算模型可行;复合式热管具备U形管壳式换热器、螺旋板式换热器的优点,换热性能强,系统换热能力可以满足实际要求,有较好的环境适应性。     

十二水磷酸氢二钠/SiO2复合相变材料的制备和性能研究

为了降低十二水磷酸氢二钠(Na_2HPO_4·12H_2O)的过冷度并改善其失水问题，以微粉硅胶(SiO_2)为载体材料，采用多孔吸附法对Na_2HPO_4·12H_2O进行吸附制备得到了复合相变材料(Composite phase change materials, CPCM).通过T-history法考察了3种成核剂对复合相变材料过冷度的影响，并对复合相变材料的化学结构和热性能进行了测试表征.结果表明，以质量分数5%的九水硅酸钠(Na_2SiO_3·9H_2O)作为成核剂可使复合相变材料的过冷度降低至2.3℃;差示扫描量热仪(Differential scanning calorimeter, DSC)结果表明，添加一定量的去离子水可有效改善复合相变材料的失水问题，其相变温度为35.1℃,潜热值为152.5 J/g;傅里叶红外光谱仪(Fourier infrared spectrometer, FT-IR)结果表明，SiO_2和Na_2HPO_4·12H_2O之间仅仅是物理吸附；热失重分析仪(Thermo gravimetric analyzer, TG)结果表明，复合相变材料具有较好的热稳定性.     

脲醛树脂固化过程的热机械性能分析

为了进一步了解脲醛树脂的固化过程,用热机械性能分析（TMA）,同时辅以差式扫描量热法（DSC）分析和胶合性能测试,分析了TMA图谱信息构成,评估了固化剂种类和固化剂用量对脲醛树脂固化的影响。结果表明:①TMA图谱可以提供脲醛树脂固化反应起始温度、固化反应速率、固化后树脂机械性能以及固化后树脂热稳定性能等信息,这些信息与DSC和胶合性能测试的结果互相印证。②不同固化剂种类对脲醛树脂固化起始温度和固化速率影响各不相同。在该研究范围内,增加固化剂用量对脲醛树脂固化起始温度、固化速率等没有显著影响,但过量使用固化剂将导致树脂热解,从而降低树脂机械性能。③较高甲醛/尿素摩尔比的脲醛树脂对固化剂用量改变的反应更为敏感。      

间接空冷散热器和空冷塔的流动传热特性研究

环境风对间接空冷散热器和空冷塔的性能影响显著。本文基于2?350 MW间接空冷机组散热器塔外垂直布置空冷系统,采用CFD数值模拟的方法对空冷散热器和空冷塔的流动换热特性进行了分析,获得了空冷散热器和空冷塔在不同环境条件下的流场、温度场和空冷机组的风量和换热量随环境风速变化的规律。结果表明:随着环境风速的增加,空冷散热器的散热量和空冷塔的通风量不断减少,在12 m/s时达到临界值,随后空冷散热器换热量随着环境风的增加有所改善。