风冷散热翅片阻力及传热特性的参数化数值研究

基于齿形、齿距、齿厚等结构参数,对风冷散热翅片阻力及传热特性进行数值研究。研究表明:定风机工况下,翅片参数为齿距1.5mm、齿厚1mm、无打断时,散热效果最优。随着雷诺数增加,各组翅片传热因子、阻力因子、热性能因子(TPF)均减小,表明传热性能以及综合性能降低,阻力性能提高。雷诺数相同时,翅片参数为齿距2mm、齿厚1mm,无打断时拥有最佳的换热性能和综合性能;翅片参数为齿距1mm、齿厚1mm、无打断时拥有最佳的阻力性能。对散热效果、传热和阻力性能要求不同的设计场合,可以选用不同的散热翅片结构。

不同结构三通内冷热水混流特性的数值仿真

针对三通管中冷热水混流形成的热波动现象容易诱发管道的热疲劳,进而导致部件失效的问题,研究不同结构对三通管冷热水混流特性的影响.利用大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)方法对不同管径比和不同支管角度模型进行数值仿真.结果表明:支管入流在主管流动压迫下发生折转,从而在支管背流面上部形成涡旋,造成上壁面热波动较下壁面明显;当管径比增大时,在涡旋下通道主管流体流动有效面积减小,冷热流体混流后的热波动程度减弱,需要的掺混区域变长;当支管角度减小时,涡旋逐渐减弱,冷热流体混流后的热波动程度减弱,需要的掺混区域同样变长.

充液率对风冷板式脉动热管传热性能影响的实验研究

随着狭小空间内电子器件热耗、热流密度的不断升高,板式脉动热管(PPHP)因成型工艺简单、成型质量可靠、便于根据热源分布灵活布置流道、受重力加速度影响小的特点,得到了广泛关注。但在实际应用中,板式脉动热管主要作为高效导热体,需与换热器组合进行散热,不能有效节省安装空间。根据工程实例,将脉动热管良好的导热性能与结构紧凑的风冷冷板结合,提出了一种风冷板式脉动热管,并搭建充液率对其传热性能影响的研究实验平台,对充液率影响规律进行分析对比。结果表明:风冷板式脉动热管传热性能优良,较低的充液率不利于其启动运行,在充液率为60%~80%时该风冷板式脉动热管传热性能指标满足设计要求。

基于场协同原理的换热器控制过程研究

基于场协同原理,评价不同调节方式下换热器控制过程的过渡品质。通过建立板式换热器的动态特性数学模型并进行数值仿真计算,模拟不同调节方式下板式换热器的动态过渡过程,然后基于换热器自组织能力系数,将温差场均匀性因子的变化量与过渡时间相结合,用以评价不同调节方式下换热器控制过程过渡品质的优劣。结果发现指数调节方式下目标流体的出口温度偏差最小,过渡时间最短,场协同效果最优,线性调节方式次之,阶跃调节方式最差。

基于流热固耦合的板式换热器热应力分析

换热器是工业生产系统中最常用的设备之一,是一种不同温度的流体热量传递与交换的工艺设备。作为换热器中最常见的一种,板式换热器由一系列相互平行的波纹板片叠加组成,板片之间形成流体通道,冷热流体通过板片进行换热。在运行过程中,由于冷热流体温度与流量不同,从而在板片两侧产生温差与压差,使板片发生变形,而板片由于收到约束,变形无法自由释放,因此产生热应力。目前大部分有关热应力的研究。