熔盐堆下舱室非能动冷却系统的优化设计

熔盐堆下舱室非能动冷却系统是确保反应堆安全运行的重要保障,其结构设计是热工水力设计中的重要一环,其功能是保证熔盐堆下堆舱所有设备在反应堆正常运行时不超温,同时在事故工况下,能够最大程度地导出堆芯衰变热。基于一种热功率为153 MWt的百兆瓦级熔盐堆的概念设计,建立了熔盐堆下堆舱的1/4结构模型,使用ANSYS FLUENT 20.1软件进行下堆舱三维流场与温度场的数值模拟,通过优化下舱室非能动冷却系统的结构布局、空气环腔的结构尺寸、隔热板上保温棉厚度以及进风管的入口位置,使得下舱室内双通道非能动空冷系统的热屏蔽效果最好,且在事故工况下导出堆芯衰变热最多。结果表明:改变空冷系统中空气环腔的结构尺寸对下堆舱热屏蔽结果的影响很小;在空冷系统的中间隔板上增加保温棉可以显著降低侧面混凝土墙的温度;冷却系统的进风管入口位置距离空冷环腔顶端越近热屏蔽效果越好。据此最终设计出了一种新型的下舱室内双通道非能动空冷系统,达到了153 MWt熔盐堆下堆舱的屏蔽冷却的设计要求。为未来大功率熔盐堆下舱室内非能动余热排出系统的工程优化设计提供了重要参考。

混合转子永磁电机双风道冷却系统设计

混合转子永磁电机具有高功率密度的优势,但也导致电机散热空间和散热能力不足等问题。为此,根据其特有的转子结构提出一种双风道冷却系统,并采用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)的方法对电机温度场进行验证。首先,根据电机损耗和尺寸设计一个适合双风道的轴流风扇。其次,对不同进、出风口的结构参数进行仿真,对比和分析仿真结果,选出冷却性能较好的参数组合。最后对单风道和该参数组合下的双风道进行数值模拟,仿真结果表明,使用双风道冷却结构后电机散热能力显著提升。

汽车发动机冷却系统故障诊断及维修关键技术探索

文章首先阐述了汽车发动机冷却系统的概念,介绍了该系统的设计原理及工作特点,在此基础上总结了系统故障成因,综合分析了导致冷却系统故障的各种因素及其具体表现,针对这些情况,提出针对性的诊断和维修关键技术。这不仅能显著提升发动机的功率和效率,还能降低系统故障率,提高车辆的可靠性,同时实现安全、节能和延长发动机寿命的目标。

燃料电池客车集中冷却系统仿真与优化

为了解决氢燃料电池客车的各类独立冷却系统并存、系统冗余、所占空间大的问题,目前主要方法是尽可能对各放热元件进行集中冷却,因此集中冷却系统的设计方法变得越来越重要。基于某氢燃料电池客车厂提出的某车型集中冷却系统冷却效果不理想课题,运用KULI软件对集中冷却系统进行建模、仿真分析,提出系统优化方案:改变风扇直径和放热元件集中冷却系统水循环回路拓扑图。研究结果表明,运用KULI软件对氢燃料电池客车集中冷却系统进行建模,通过仿真分析可以优化集中冷却系统,从而解决冷却效果不理想问题。

基于T-S模糊故障树的驱动电机冷却系统可靠性分析

车用驱动电机液压冷却系统存在故障机理不确定等问题。本文应用模糊数描述其故障概率和故障程度,建立驱动电机冷却系统的T-S模糊故障树模型,计算系统模糊可能性,分析各部件的概率重要度和关键重要度,找出影响系统可靠性的关键部件。

数据中心冷却系统研究及应用进展

为加速实现数据中心节能降耗的目标,在合理、高效、最大化地利用自然冷源的同时,更不能忽视机械制冷系统本身能效的提升。加强自然冷却与机械制冷的协同,降低数据中心PUE,充分发挥安全稳定、高效运行的数据中心冷却系统自身能效至关重要。本文通过对气流组织、供/回水温度和冷却系统部件及形式3个方面的研究梳理,总结分析数据中心冷却系统节能提效有关技术研究与应用进展,从而为绿色、高效数据中心冷却系统的研发提供参考和借鉴。

水能风机在循环水冷却系统的应用

介绍了循环水冷却系统中采用水能风机代替大功率电动机实现节能降耗的实施措施,分析了改造后带来的经济效益。

四缸发动机冷却系统设计及发动机温度场分析

为评估某四缸发动机冷却系统设计的合理性,采用计算流体力学分析方法对该发动机冷却系统的布局设计、系统流量确定、冷却系统流场和发动机温度场开展了研究。针对缸体水套冷却液流速差异较大的问题,提出了在缸体水套添加节流缺口的优化方案。结果表明:各缸缸体水套冷却液流速均匀性明显改善,各缸套壁面温度可降低1~3℃。发动机转速12 000 r/min时,热平衡测试结果显示缸温最大差异约为4℃。机油温度约为129℃,温度可控(小于140℃),表明该四缸发动机冷却系统设计合理,可保证四缸发动机各缸冷却均匀及机油的冷却。

摩托车整车冷却系统散热性能分析及优化

为评估某摩托车冷却系统散热性能,基于计算流体力学方法,采用GT-Suite软件中GT-COOL模块搭建摩托车整车冷却系统一维仿真分析模型,将零部件性能实验实测参数和整车三维流场计算获得的散热器表面风速作为一维分析输入参数,分析整车冷却系统在最大扭矩点、最大功率点、最高车速点3个工况下的发动机出水温度及发动机冷却液流量情况,并与整车热管理测试结果对比进行模型验证。结果表明:发动机出水温度、发动机冷却液流量的仿真值与整车实验测试值基本吻合,最大误差分别为3.25%、6.90%。为降低发动机出水温度,对散热器进行结构改进,散热器沿中心线向两边分别加宽10 mm和向上加高13 mm,发动机出水温度可以得到明显改善。经整车热管理验证测试,散热器改进后,3个工况点下的发动机出水温度都有降低,温度分别降低了5,8,5℃。研究结果可为冷却系统性能评估及散热器结构改进提供数据参考。

双层动车复合式冷却系统散热与噪声控制的优化研究

高速双层动车由于其内部空间紧凑以及元件的高功率化,冷却系统存在整体散热性能较差、噪声污染严重的问题。为此,通过冷却系统空气流场的数值模拟与试验研究,对其散热性能和噪声控制进行了优化。参照常用的冷却系统空气流道结构,基于双层动车复合式冷却系统的技术参数要求,对其尺寸进行了初步设计计算。分别采用多孔介质模型和多参考系(MRF)对复合式冷却系统换热器的芯体结构与旋风过滤器进行简化,并对其空气侧流场进行数值模拟。研究结果表明:风机入口处存在局部涡流,导致流体进入通风机的角度混乱,影响风机有效做功,在工作环境下系统风量(2.96 m^(3)/s)远小于设计值(3.35 m^(3)/s);同时局部涡流产生较大的气动噪声。此外,换热器入口的风速分布不均匀,导致系统冷却能力不足。针对上述问题,对空气流道结构进行了优化。调整了进、出口消声器的3个流道的流通面积,并在过渡段设置“喇叭型”导流结构来改善换热器进口处风速的均匀性;在冷却系统进、出口增加弧线型消声器能进一步降低噪声。结果表明:空气流道结构优化后水侧散热功率从33.18 kW增加到41.55 kW,油侧散热功率从157.82 kW增加到173.82 kW,系统加权平均噪声值从74.95 dB(A)降低到72.21 dB(A)。本研究可为类似工程项目冷却系统的优化设计提供参考,有助于改善乘坐体验和车辆运行的经济性。

非能动安全壳冷却系统空气混合对流换热试验研究

为论证大型非能动核电厂空气导流板优化方案的可行性,搭建了安全壳冷却能力验证试验台架(COCOVET)。本文选取COCOVET空气冷却试验工况,采用粒子图像测速(PIV)手段将非能动安全壳冷却系统(PCS)环腔的空气流动可视化,通过对比试验数据和程序模拟结果,研究PCS环腔空气强迫对流和自然对流并存的混合对流换热现象,论证导流板优化方案可行性。研究结果表明:PCS环腔下降段空气到达导流板尾部区域后,大部分空气折流180°进入上升段,沿导流板向上流动,少量空气沿冷却面继续向下流动。在无导流板区域,加热面传热方式以偏自然对流类型为主,加热面热流密度沿高度方向基本不变。在有导流板区域,PCS环腔上升段存在明显的入口效应,加热面热流密度呈现迅速增加后降低的趋势。安全壳安全分析程序计算值和试验值符合良好,适用于模拟空气混合对流换热过程。研究结果验证了大型非能动核电厂导流板优化方案可行性,也丰富了空气混合对流换热研究内容。

某型船海水冷却系统蝶阀腐蚀机理分析及改进措施

为了确定某型船蝶阀严重腐蚀原因,对所在系统进行整体分析,总结归纳当前船舶海水冷却系统腐蚀机理及防腐措施。通过系统分析、宏观检查、化学成分检验、金相组织观察,以及扫描电镜观察,分析腐蚀原因,确定产生腐蚀的关键因素为该蝶阀阀盘在热处理过程中冷却速度控制不当,产生亚稳态组织,在海水冷却系统中发生脱成分腐蚀和氧化腐蚀。在后续船舶设计建造过程中,从管路及附件材质要求、海水设计流速、系统工艺设计、管子制造工艺,以及防海生物等方面,给出海水冷却系统防腐的改进措施和系统方案,实船应用效果良好。

基于相变蓄冷的核电厂主控室非能动冷却系统

为提高现有核电厂主控室紧急可居留系统的蓄冷能力及热舒适性水平,提出了基于定形相变蓄冷材料的核电厂主控室非能动冷却系统。基于主控室热负荷分布情况,该冷却系统在主控室顶板与吊顶之间、内墙面、地板底面及循环风道内,针对性地布置相应的含有定形相变材料的非能动冷却装置,进而实现事故工况下对主控室温度的精确控制。该非能动冷却系统无需引入额外冷源和管道,可靠性强,同时不破坏主体结构,且可灵活布置,解决了现有主控室非能动热阱时间余量小、热舒适性差的问题。

开架发电机组冷却系统性能评估及结构改进

发电机组冷却系统流场分析及冷却性能评估有助于确认冷却系统总流量大小、冷却风量分配比例和冷却风流速分布特性,确保风道流量分配均匀和高温区域冷却良好。以某开架发电机组为研究对象,根据冷却系统设计要点对其冷却系统进行了初始布局结构设计,采用流体分析软件STAR-CCM+搭建了开架发电机组冷却系统流场分析模型。结果表明,缸头风道风量占发动机风道总风量的48.77%,箱体底部风量占比为6.7%,不利于发动机缸头和机油的冷却。通过调整导流罩与散热片间距、风扇罩更改为渐扩线形式、箱体开孔与散热片形状及导流的匹配改动、拉盘开孔增大等方式形成了开架发电机组冷却系统结构改进方案。改进后该机组缸头风道风量占发动机风道总风量的61.83%,箱体底部风量占比为13.04%。缸头风道风量及箱体底部风量基本满足发动机缸温及油温的冷却需求。发动机各风道冷却风速度分布均匀,电机冷却较好,空滤器进风均来源于外界冷却风;消声器表面风速分布均匀,不存在流动死区且靠排气管处风速较大。该发电机组冷却系统可对机组实现较好的冷却,保障机组正常且长时间运行。研究结果可为发电机组冷却系统布局设计及结构改进提供参考。

火电厂给水泵汽轮机排汽冷却系统的优化

以某火电厂600 MW发电机组为研究对象,介绍一种火电厂给水泵汽轮机排汽冷却系统优化方法.该方法主要在汽轮机排气尾端安装一个混合式冷却器,并调节冷却器进口水泵的扬程,在保证排气冷却处理效果的同时,降低汽轮机排气冷却处理成本.通过该优化方法的应用,可显著降低汽轮机热耗率与年标准煤消耗量,并提高火电厂的经济效益,将在1.1年左右改造成本回收,对现代火电厂运行具有重要意义.

工程机械发动机及液压系统的冷却系统的智能控制

为了实现高效、稳定的冷却效果,设计了一套智能控制系统,在硬件设计层面,采用了89C51单片机作为核心控制单元,并配置了多种传感器和执行器,在软件设计方面,基于PID控制算法开发了控制程序,该程序能够根据实时采集的温度数据快速计算控制量,并通过执行器对冷却系统进行精确控制。结果表明,该系统在正常工作温度范围内,提升了现有工程机械的使用寿命。通过智能控制系统的设计与应用,实现了对工程机械发动机及液压系统冷却过程的优化控制。

汽车发动机冷却系统故障检测及维修

汽车是信息时代最主要的交通工具之一,在实际行驶过程中会产生大量的热量,为保证发动机能够正常运转,汽车自带冷却系统会及时散热,由此可以看出冷却系统是汽车发动机重要组成部分。然而汽车发动机冷却系统在运行过程中也会出现故障,如冷却液温度过高、冷却液温度过低、冷却液渗漏等,这些故障不仅会影响发动机运行,还会导致汽车其他机械部件处于不稳定状态,反而增加驾驶风险性。本文就汽车发动机冷却系统故障检测及维修展开系统化研究,从汽车发动机冷却系统运行原理分析入手,阐述汽车发动机冷却系统常见故障,随后叙述汽车发动机冷却系统故障检测及维修方法与系统维修及养护,希望能够为相关工作人员提供支持,进一步提高汽车安全水平。

新型通风冷却系统的超高效异步电动机的研究

针对北美最新发布NEMA超高效率异步电动机新标准,文章提出了基于新型通风冷却系统取代传统通风冷却系统,有效降低电机机械损耗,并采取降低定、转子绕组电阻及使用优质硅钢片等措施,有效降低了电机定、转子铜耗及铁耗,通过对电机磁场谐波分析及优化电磁设计等研究,使电机效率达到了NEMA超高效率新标准。电磁设计与性能实测进行对比,结果相吻合,证明所采取的减损提效方法可行有效。

数据中心冷却系统制冷剂泵滚滑转子型线理论及性能研究

为了解决数据中心冷却系统制冷剂泵中转子的磨损问题,设计一种新型滚滑转子型线,利用滚柱与内转子和外转子进行啮合,形成一种滚动形式的内啮合转子泵,研究滚滑转子型线的构建,推导制冷剂泵排量公式;分析滚柱半径、包角和偏心距的变化对滚滑转子几何结构、制冷剂泵排量、滚滑转子承受应力的影响。结果表明,随着滚柱半径的增大,制冷剂泵的排量略微减小,滚滑转子受到的最大应力先减小后增大;随着包角的增大,滚滑转子受到的最大应力逐渐增大;随着偏心距的增大,制冷剂泵的排量逐渐增大,但滚滑转子受到的最大应力逐渐增大。

一种汽车底盘发动机冷却系统的设计方法

研究了一种用于校核发动机冷却系统散热能力的计算方法。该方法通过计算发动机工作所需的散热量,进而推算所需散热器的散热面积,然后通过数据比较选择合适的冷却系统。