并联液冷电池热管理系统仿真分析

提出一种基于微型通道冷板的并联液体冷却系统.根据AMESim中已验证的电池子模型,搭建并联液冷电池热管理系统,仿真分析放电倍率范围1～5C、环境温度范围5～35℃时,对电池模组放电性能的影响以及冷却液温度范围5～30℃、入口冷却液质量流量范围0.01～1.00 kg/s和5种乙二醇-水混合比对电池模组放电冷却的影响.研...     

电动汽车电池热管理系统发展现状及分析

温度是影响动力电池性能及热安全的主要因素,电池热管理系统通过控制动力电池温度在合理区间,能有效解决低温或高温环境对电池性能影响。从电池热管理系统冷却技术和加热技术出发,对比分析多种热管理技术优缺点,发现锂离子动力电池热管理系统需要进一步提高温度分布均匀性和温度控制能力,而单一电池热管理技术皆存在相应缺陷。为解决在高温和低温状态下所引起的动力电池问题,提出未来可通过发展多种冷却方式耦合的电池热管理系统实现交互式加热与冷却。     

熔盐泵轴承润滑冷却系统稳态热计算与分析

影响熔盐泵轴承润滑冷却系统温升的因素,主要来自轴承自身的摩擦发热和高温熔盐介质传入的热流量.通过节点热流网络法建立了轴承润滑冷却系统的热平衡方程组,通过计算轴承的摩擦生成热以及润滑冷却系统的导热热阻和传热量,获得了轴承温度与泵转速、熔盐介质温度、润滑油流量以及进油温度之间的变化规律：泵的转速以及熔盐介质温度对轴承温升影响较大,泵转速越高,轴承的发热量越严重,当泵转速从500 r/min升高到1 500 r/min,可使轴承温度升高20℃左右;当熔盐介质温度低于400℃时,对润滑系统的影响不大,当熔盐介质温度超过550℃时,轴承温度迅速升高,必须采取强制冷却措施;将润滑油进油温度控制在40℃左右、流量控制在1.5~2.5 L/min范围内,可取得最佳的润滑冷却效果.     

低压滴灌施肥条件下温度对滴头堵塞的影响

【目的】探究低压滴灌施肥条件下温度对滴头堵塞的影响。【方法】采用短周期间歇灌水试验方法,考虑温度、运行压力、肥料质量浓度等因素,展开完全随机试验,研究滴头堵塞过程,寻求适宜的加肥质量浓度阈值。【结果】温度越高、运行压力越大、加肥质量浓度越低滴头堵塞风险越小;温度40℃时,运行压力50kPa、加肥质量浓度3g/L的处理具有最高的平均相对流量、均匀度系数以及最低的堵塞率;不同温度下加肥质量浓度阈值不同,温度10、20、30、40℃时加肥质量浓度阈值分别为4、5、7和8g/L。【结论】升高温度、提高运行压力、降低加肥质量浓度能有效降低滴头堵塞风险;升高温度还能提高加肥质量浓度阈值及水流携带固体颗粒的能力,但升高温度对滴头堵塞风险的降低程度随着压力的升高而减弱。     

基于多孔介质的电动汽车动力电池热特性研究

选用松下18650锂离子电池设计实验并测量了电池在不同放电倍率下的生热率。选用20PPI,97.5%泡沫铜和熔点为41～45℃的石蜡复合相变材料和18650锂离子圆柱电池建立了3×5正交排列的电池模型。采用数值模拟的方法分别研究了纯石蜡和添加泡沫金属条件下以及泡沫金属孔隙率对电池模组温度特性的影响。数值模拟结果表明,纯石蜡条件下电池温度达到50℃的时间为1010s,而填充泡沫铜之后电池温度达到50℃所用时间延长到1580s。当电池加热功率为5W,加热时间为1600s时,添加泡沫金属之后电池最高温度可以降低23℃。其中,90%孔隙率的泡沫金属,模组的均温性较好,石蜡熔化得更均匀。     

冷却液温度对柴油机热功转换效率的影响

以热力学第一定律为基础,分析了柴油机热功转换的机制,在此基础上建立了基于GT-Suite软件的仿真模型,实现了冷却系统与发动机的耦合仿真。设计并进行了DEUTZ TCD8V2015型柴油机的热平衡试验,对仿真模型进行了校核。利用所建立的分析手段,研究了冷却液温度变化对柴油机热功转换过程的影响,得出了发动机性能及缸内传热随冷却液温度的变化趋势。结果表明柴油机中小负荷时冷却液温度变化对热功转换效率影响较大,冷却液温度每升高20℃,热功转换效率增加2%～3%。     

IMD热薄膜拉伸对热成型工艺的拉伸影响

文章建立了不同温度下IMD热成型膜的双向拉伸试验装置。结果表明,不同温度下的双轴拉伸载荷和位移曲线是一致的。当温度为150℃时,试样在冷却后卸载时回弹率能最小,且无缺陷,能使模具处于最佳温度与成形状态。在现实生产中,既要考虑加热和冷却的时间成本,又要考虑升温的安全性能,成形温度以120℃~150℃为宜。     

基于热固耦合的高温热水泵口环形变分析

为避免高温热水泵在运行过程中出现转子部件咬合现象,对TEG 200-400型高温热水泵的口环间隙进行分析.利用ANSYS Workbench软件,对TEG 200-400型高温热水泵在不同温度下的热固耦合进行有限元分析,得到泵盖冷却水腔有无冷却冲洗以及不同温度条件下的泵口环的形变量.结果表明:冷却腔的冲洗对叶轮口环的位置形变影响较大,高温热水泵的使用过程中,尽量降低泵盖与托架连接处的温度,有利于减小叶轮口环的变形;泵体口环和叶轮口环形变量随介质温度的升高而增大,依据运行介质的温度、泵的自身结构、材料特征等,对热变形进行合理预估并选择设计口环间隙,可避免泵启动及运行时泵体口环与叶轮口环之间的动静摩擦;在250℃设计温度条件下,叶轮口环与泵体口环的半径间隙取为0.6 mm的方案是合理的.研究结果为合理选择叶轮口环和泵体口环之间的间隙提供了一定的依据.     

电动微耕机锂电池组热特性的研究

以单体锂电池组成的电池组作为能量源的电动微耕机,其续航、寿命及安全性与电池组工作时的最高温度、最大温差紧密相关。为此,对一款新研发的耕深可达10cm的电动微耕机的电池组建立了仿真模型,并以电池组的最高温度及最大温差作为电池组热特性的评估参数,仿真分析了放电倍率、电池间隙及环境温度对电池组热特性的影响;通过田间试验测得耕作时的放电电流,并以此电流值仿真分析了电池组的热特性。结果表明:放电倍率及环境温度对电动微耕机电池组的热特性影响较大,电池间隙对电动微耕机电池组的热特性影响相对较小;环境温度为35℃时,以实际耕作电流值放电1 700s,电池组最高温度为54.615℃,最大温差为9.741℃,远超锂电池适宜工作的温度上限40℃及温差上限5℃。因此,必须对电池组做出调整。该研究可为电动微耕机电池组热特性的分析及散热系统的设计提供参考。     

湿式双离合器冷却油流场特性仿真分析

为改善离合器摩擦片的热状态,开展了湿式双离合器冷却油入口流量对外离合器摩擦片入口处流速和油压的影响研究。基于不可压缩流体控制方程和RNGk-ε湍流模型,建立了Y型槽湿式双离合器油路的三维流体模型,借助ANSYS/Fluent CFD软件,应用有限元法进行了流场分析,得到外离合器入口流速和油压的数值,并通过引入离散系数来进行定量分析,研究了不同入口冷却油流量对外离合器摩擦片入口处流速和油压的影响。结果表明,随着入口流量的增加,湿式双离合器摩擦片入口处冷却油流动速率加快,压力增大,但同时流动均匀性下降,压力稳定性变差。当冷却油初始流量越大时,再增加初始流量对摩擦片入口流速和压力的影响会越来越不明显,反而对摩擦片入口流速均匀性和压力稳定性的影响越来越严重。     

电池模组复合液冷散热的实验研究与数值分析

针对一种新型复合液冷散热的圆柱电池模组进行了实验与数值研究。电池模组内106颗圆柱电池正交排列,电池的底部通过电绝缘板与液冷板连接,中上部通过热扩散板以及导热柱与底部的液冷板相连。在单体电池3C放电、液冷流量为10 L/min时,实验测得电池模组的最高温度约为41.99℃,而相同条件下的数值仿真结果则为41.86℃,表明仿真模型合理可行。但是电池模组的温差约为5.68℃,超出电池热管理所要求的极限温度范围。对包括导热柱直径、导热柱高度以及热扩散板厚度在内不同结构参数进行了优化。优化后的电池模组的温差降为3.96℃,与传统单纯底部液冷结构相比,降低了约22.35%。     

基于GT-COOL的对发动机冷却系散热能力影响研究

利用GT-COOL软件建立某柴油机的冷却系模型,模拟分析最大扭矩工况下风扇、水泵的不同体积流量和压力对冷却系统的散热能力的影响。最终通过对风扇、水泵选择合适的参数以保证机体出口冷却液温度在80～98℃之间,并提出进一步的改进措施。     

基于主动热红外成像的马铃薯与杂质分类方法

为解决入库马铃薯中石块、土块等杂质剔除的问题,提出一种基于主动热红外成像的马铃薯与杂质分类方法。建立基于集总参数法的马铃薯和杂质的传热模型,获得影响受热效果与导致温度差异的因素为材料热物性、风速、风向角度、风温;利用有限元法分析马铃薯和杂质在外部热风激励下的热像图,马铃薯表面温度显著高于石块与土块,并对风速、风向角度、风温分别进行四水平单因素仿真试验,得出马铃薯与杂质的表面温度差异大小在一定时间内与风速、风向角度和风温呈非线性正相关。在试验平台上对马铃薯和杂质进行分类试验,结果表明：最佳图像识别处理条件为风速4 m/s、风温为40℃、风向角度为90°,识别成功率为97%。为马铃薯收获—仓储过程中除杂提供技术参考。     

降低170F1风冷柴油机喷油嘴热负荷的试验研究

在170F1柴油机上采用惯性增压、优化冷却系统等措施进行降低喷油嘴热负荷的试验研究工作：利用热电偶实测不同方案下喷油嘴、气缸盖的温度分布,研究燃烧过程、冷却系统等因素对喷油嘴热负荷的影响,得到了降低该柴油机喷油嘴热负荷的方案,当采用优化冷却系统的措施时可使喷油嘴高温处温度降低13.7℃,其温度梯度、圆周温差也均有改善。     

棉种脱绒加工中单因素对种温的影响分析

在棉种酸脱绒过程中,影响加工质量,同时也影响后续的选种、精量播种等的一个主要因素就是棉种的温度。本文分析了烘干机入口温度、入口酸流量及计量仓转速对出口棉种温度的影响。结果表明,烘干机入口温度和计量仓转速与种温呈现正相关性,而入口酸流量与种温呈现负相关性。     

移动式生物质快速热裂解装置设计与性能研究

设计了一套移动式套管流化床生物质快速热裂解反应装置。阐述了套管流化床反应器、流化床气力输送进料装置、喷射喷淋组合式冷凝器等主要组成部件的结构,并对各部件的性能进行试验测试。试验结果表明,流化床气力输送进料装置受喷动气速的影响较大,在流化气速为0. 02 m/s时,随着喷动气速的增加,进料率快速增加,当喷动气速超过8 m/s时,这一趋势趋缓并且进料率波动范围变大;利用燃烧液化石油气和不可冷凝气方式加热套管流化床,流化床反应器内部温度场稳定,满足生物质热裂解的需要;喷射喷淋组合式冷凝器适用于热裂解气体产物的冷却,为提高热解油净产量,在给定的温度下,需要较大的喷淋流量和喷射流量。在反应温度为500℃时,落叶松木屑的热解油产率最高可达68. 6%。     

干式离合器温升影响因素分析

分析了摩擦热、摩擦副材料和冷却条件三个因素对干式离合器温升的影响。得出：滑摩产生的摩擦热是直接影响干式离合器温升的重要因素;而摩擦副材料的热物理性质对温升也有影响,材料的导热系数和比热容越大离合器温升越小;冷却条件是从对流换热系数方面体现的,对流换热系数增大对温升的影响明显。根据以上结论,提出了降低干式离合器温升。     

肥液种类及浓度对滴灌施肥系统水力性能的影响

为探索肥料因素对滴灌施肥系统水力性能的影响,通过试验研究了肥液种类和浓度对滴灌带滴头流量和均匀度等水力特性的影响.结果表明:滴灌出流特性受肥料溶解性能影响,溶解性能越好,影响越小;水溶肥因其全溶于水的特性,对出流基本无影响,是滴灌施肥的首选肥料种类;复合肥随浓度增大,滴头平均相对流量Dra和灌水均匀度系数CU减小,且浓度越大,Dra、CU减小越大,堵塞率增大,滴灌带堵塞风险加大;不同温度复合肥加肥浓度阈值不同,10℃、20℃、30℃、40℃时其浓度阈值分别为4.0 g/L、5.0 g/L、7.0 g/L和8.0 g/L.实际应用中滴灌施肥系统根据温度等环境条件选取相应肥液浓度可控制系统堵塞风险.     

车载多系统耦合热管理技术研究

本文研究了热管理系统对电动车不同工况条件下的性能影响,设计开发了一种纯电动汽车热管理系统,继承了热泵空调、电机冷却和电池冷却的多种功能。本系统研制完成了汽车舒适性的冷热调节,确保电池和电机工作所需的安全温度环境,充分利用余热电路,从多系统耦合热实验测试和管理系统仿真研究,实现了多系统能源匹配的关键技术。低温热泵匹配对车辆的适用性,扩大汽车续航里程,提高了关键零部件和热管理系统的研发能力,具有重要的现实意义。     

车用三元锂离子电池试验与热仿真研究

针对车用三元锂离子电池热安全性问题,选用圆柱形三元锂离子电池作为研究对象,确定试验方案对单体电池实施恒倍率恒温测试,并基于电化学-热模型对单体电池产热及温度分布进行数值模拟,将试验结果与模拟结果进行对比,试验与仿真曲线相对误差小,验证了模型的准确性。在此基础上对电池产热做进一步分析,发现正负极材料具有不同的产热特性,负极对可逆产热贡献大,而正极对不可逆产热贡献大。