基于流固热耦合仿真的微型空压机风冷系统

为解决微型空压机缸盖处过热问题,基于流固耦合传热理论,建立了微型空压机内部流场和温度场以及轴流式风扇的数值计算模型.数值仿真结果表明,原空压机流道设计不合理,冷却空气在机架处回流严重,影响缸盖散热.通过改变轴流式风扇的吹风方向解决了冷却空气在机架处回流的问题,通过优化出风口尺寸以及风扇参数,提高了冷却空气的流量,从而使微型空压机冷却空气流量由13.55 g/s增加至23.51 g/s,缸盖处温度由388.9 K降低至362.9 K,解决了缸盖处过热的问题.

1140 V/200 kW矿用变频器结构设计分析

为保障变频器的持续稳定运行,矿用变频器通常设置在隔爆壳体中,再加上井下环境温度较高、空气不流通,导致矿用变频器在应用中经常出现温度过高等故障。因此,本文介绍了一种适用于煤矿井下环境的1140 V/200 kW矿用变频器结构设计,可解决矿用变频器散热问题,保障变频器的持续稳定运行,具有一定的现实意义。矿用变频器结构设计主要包括IGBT模块、吸收电容、直流母线电容选择、整流器、散热器等内容。为验证矿用变频器散热系统是否满足井下生产中的散热需求,采用仿真分析方法,从水冷散热器温度场、水冷散热器流体场、流固热耦合3个角度开展变频器散热系统仿真分析,进而根据仿真分析结果确认矿用变频器散热器性能的影响因素,指出对应的改进措施。

变温循环冷气对涡轮导叶寿命影响

为提高燃气轮机涡轮导叶的可靠性及其使用寿命,引入变温循环冷气的概念,以某涡轮叶片为例,开展了燃气涡轮叶片热冲击循环疲劳寿命研究,对燃气轮机涡轮导叶进行启-停循环载荷谱下的应力状态的三维流固热耦合有限元分析,针对叶片在变温循环冷气的热冲击应力变化规律,得到叶片在循环中的稳态与过渡态下的温度场、应力场分布,之后对各个计算工况下的叶片结构强度与疲劳寿命进行分析与评估。搭建试验台,对该型燃气轮机涡轮导叶进行定温冷气循环下的热冲击疲劳试验,与有限元分析结果进行比对,得到结论:三维流固热耦合有限元分析所得叶片应力较大区域为叶片尾缘及叶盆中部,与热冲击试验所得破坏区一致,通过改变冷气循环温度可有效地提高叶片热疲劳寿命。