永磁/磁阻混合转子双定子低速大转矩同步电机冷却及热管理技术研究

低速大转矩同步电机(LSHTSM)在诸多领域有着广泛应用,针对现有低速大转矩永磁电机内部空间未得到充分利用,转矩密度较低且永磁体成本高、易发生高温退磁等问题,研究了一种永磁/磁阻混合转子双定子低速大转矩同步电机。首先,介绍了电机的拓扑结构及机械结构,针对电机结构复杂、温度难以快速准确计算问题,建立了电机精确热网络温度计算模型,详细推导了电机各特殊结构件之间的热阻数学模型,解析计算了电机各部件稳态温度,总结了电机温度分布特点。其次,针对电机结构特殊、散热困难问题,设计了一种双水冷方式的冷却系统,研究分析了冷却系统结构参数对电机冷却效果的影响,总结了特殊结构电机冷却系统设计原则。最后,分别采用有限元仿真与实验方法验证了所建立热网络温度计算模型的准确性以及冷却系统的有效性。

混合集成电路常见装配结构热阻分析

从常规电子产品热设计基础理论的理解分析入手,结合实际应用,阐述了混合集成电路典型装配结构热阻的简便分析方法;绘制了多种典型结构的内热阻与发热芯片面积的关系曲线和外热阻与封装表面积的关系曲线;提出了通过典型结构热阻曲线分析产品芯片结温的方法,及相应问题的处理办法;对一般混合集成电路的非精确热设计有一定的参考意义。

大温差下混合式陶瓷球轴承的结构匹配性设计

考虑混合式陶瓷球轴承元件之间和轴、轴承座材料之间的差异，以及过盈安装条件的影响等，推导了轴承与轴及轴承座之间过盈量对轴承游隙的影响公式；推导了大温差条件下轴承元件的约束热变形及对轴承游隙的影响公式，给出了大温差条件下工作的混合式陶瓷轴承的结构匹配性设计步骤。文章最后用实例说明了匹配性设计的必要性。

某型混插机箱的结构设计

随着电子技术的发展,对设备的小型化与集成化要求越来越高,数字与模拟插件以及显示设备需要在同一平台上进行整合。文中结合雷达设备需求,介绍了一种混插机箱的设计,对机箱的结构选型、插件布置以及Z型横梁过渡件设计进行了详细描述,实现了不同长度的数字与模拟插件的混插组合,并利用FLOTHERM软件对机箱进行了热仿真分析。采用理论分析与软件仿真相结合的设计方式可明显提高产品的设计效率。

岸用监视两档变焦折衍混合红外光学系统设计

为实现岸用光电装备大视场搜索目标,小视场观察目标的监视目的,通过对变焦光学系统设计模型及其理论参数的研究分析,选用光学补偿法四组元变焦光学结构型式,提出一种折衍混合两档变焦的岸用监视红外光学系统。调整初始结构并经ZEMAX软件进行优化,设计出一款焦距150~300mm,口径100mm的两档变焦红外光学系统,在空间频率30lp/mm处,调制传递函数(MTF)达到0.6,全视场弥散斑半径(RMS)控制在25μm以内,在-30℃^+50℃工作温度范围内实现非热敏化。该系统结构简单,通过使用非球面和衍射面将镜片数量减少至5片,设计结果满足各项任务指标,对岸用监视红外光学系统的进一步研制具有重要意义。

复合印刷电路板式预冷器的热力设计与优化

空气预冷器作为预冷组合循环发动机的关键部件之一,能够在极短的时间内对来流的高温空气进行冷却,预冷器的性能对预冷组合循环发动机的运行性能具有重要影响。因此,研制耐高温高压、高效紧凑且轻质的预冷器对预冷组合循环发动机的工程应用具有重要意义。针对一种复合印刷电路板预冷器,在5Ma飞行工况和换热功率为422 MW时对其展开热力设计,并结合遗传算法对复合印刷电路板换热器进行结构优化。计算结果表明,优化后的复合印刷电路板换热器的体积功率比传统印刷电路板换热器的体积功率提高了93%,比毛细管预冷器的体积功率提高了243%。

基于AMEsim混合动力总成热管理系统仿真研究

针对混合动力总成热管理系统多热源、多温区和变温度的特点,基于AMEsim平台对混合动力总成热管理系统在4个US06工况不同功率分配下进行仿真分析,结果发现发动机出口水温最高接近100℃,电机的出口水温最高不到50℃,均偏离了最佳工作温度,经分析,发现系统架构过于独立,水泵和风扇控制策略为ON/OFF控制策略。在此基础上,对热管理系统架构进行了优化,增加了预热模块,并将水泵和风扇控制策略改为简单有效的PID控制,优化后发动机出口温度基本在85℃～95℃之间,电机出口温度基本在55℃～70℃之间,结果表明:优化后的热管理系统满足了动力部件工作在最佳温度范围的要求。

一种“弓”状S型流道冷板设计与热仿真分析

为了解决高热流密度、高组装密度以及不同功率大小的电子设备集成化机箱的散热问题,本文提出了三种电子模块单元自身传导冷却与液冷冷板冷却复合的冷却方案。考虑到机箱侧壁液冷散热方式,其功率器件的侧向传导热量少、楔形锁紧装置与机箱侧壁的接触热阻大以及电子模块自通液冷却方式研究较为成熟,本文主要研究电子模块间液冷冷却方式,并设计了一种"弓"状S型拓扑流道液冷冷板连接结构。同时,针冷板的结构参数以及冷却液的入口速度对换热系数和压降特性的影响进行了气液混合的热仿真分析。该仿真结果指导设计并验证了一种良好满足电子模块单元间散热特性的"弓"状S型流道冷板结构。因此,该复合冷却方案为大功率集成化机箱的冷却设计提供了一种新的工程应用方法。

地源热泵系统的模拟与设计

总结了近年来地源热泵系统的模拟和设计方面的研究和进展.首先给出了地源热泵系统各部件建模方面的进展,包括竖直埋管地热换热器、单井循环系统以及在地源热泵混合系统中采用的几种辅助散热装置.其次,讨论现场测定深层岩土热物性的技术.第三,介绍竖直埋管地热换热器的设计方法.最后,给出在设计地源热泵系统中采用系统模拟的几个应用实例.

厚膜混合集成DC-DC变换器热设计分析

本文重点对国产的典型厚膜混合集成DC-DC变换器ZHDC28S5/2400型产品进行热设计和热分析。目的是对产品所用元器件的温度及温度差控制在GJB2438-2002《混合集成电路总规范》要求的范围内。为进一步提高产品的最高工作温度和提高产品可靠性提供工艺设计改进建议。由于设计线路和工艺的同源性,其结果可以对系列厚膜混合集成DC-DC变换器产品具有借鉴性。

国内典型光煤混合发电集成系统的变工况性能研究

以哈尔滨、呼和浩特、拉萨三个地区和四种容量分别为125MW、200MW、300MW、600MW燃煤机组为例,应用热力系统变工况计算方法,研究分析了集成模型、取代份额、辐射强度、机组容量和地域对光煤混合发电系统性能的影响规律。结果表明:在机组容量和地区一定的情况下,全部取代1级抽汽且辐射强度最大时的系统节能效果最优;同机组不同地区开展混合发电时,太阳能资源丰富地区的集热场面积最小,集热场换热效率和太阳能热电转换效率最大,年累计节能减排量大,静态投资回收期最短;同地区不同容量机组开展混合发电时,大容量机组年平均太阳能热电转换效率和年累计节能减排量最大,静态投资回收期最短。研究结果为光煤混合发电系统初设与改造提供了技术支持和科研参考。

不同容量和地区下光煤混合发电变工况性能研究

在构建系统集成模型的基础上,阐述光煤混合发电系统变工况性能计算方法。以3个地区和4种容量燃煤机组为例,研究集成模型、取代份额、辐射强度、地区和容量对光煤混合发电系统性能的影响规律。结果表明:机组容量和地区一定的情况下,全部取代1级抽汽且辐射强度最大时的系统节能效果最优;同机组不同地区开展混合发电时,太阳能资源丰富地的集热场面积最小,集热场换热效率和太阳能热电转换效率最大,年累计节能减排量大,静态投资回收期最短;同地区不同容量机组开展混合发电时,大容量机组年平均太阳能热电转换效率和年累计节能减排量最大,静态投资回收期最短。

大型公共建筑复合式地源热泵热物性测试及方案设计

通过地源热泵热物性测试和逐时负荷计算结果,进行了地埋管换热器设计、冷却塔选型以及机房设计。热物性测试结果表明,平均地温为21.97℃,平均导热系数为2.76 W/m·K;在管内流速0.43 m/s,进/出水温35/30℃的散热工况下,平均每延米换热量为57.51 W/m;相同流速、进/出水温为7/12℃的取热工况下,平均每延米换热量为68.27 W/m。

一款城市客车混合动力总成的设计及仿真分析

本文以一款城市客车混合动力总成的设计及仿真分析为研究对象,通过整车对混动总成的要求,分别对总成的热管理系统、结构强度进行仿真分析,以指导该总成系统的后期设计及优化工作。

三北地区光煤互补发电机组变工况性能研究

在构建系统集成模型基础上,阐述光煤混合发电系统变工况性能计算方法。以3个地区、4种容量机组为例,研究地域和容量对光煤互补发电机组的性能变化、节能减排效果和投资回收期的影响规律。结果表明:300 MW机组在不同地区开展光煤互补发电时,太阳能资源丰富地区的机组标准煤节省量最大,污染物减排量最大,投资回收期最短;4种容量的机组在同一个地区开展光煤互补发电时,容量大的机组标准煤节省量最大,污染物减排量最大,投资回收期最短;光煤互补发电机组可以降低发电煤耗、提高太阳能发电效率。计算方法为燃煤发电机组引入太阳能的技术改造提供技术支持,降低三北地区燃煤机组煤耗和污染物排放,同时解决常规太阳能发电成本高、不稳定等问题。

重要厂用水系统设计水温对冷链换热器热工设计的影响分析

核电厂重要厂用水系统设计水温(TSEC)是影响冷链换热器热工设计的重要参数,随着TSEC的增大,冷链换热器的热工设计工况趋于恶劣,导致换热面积和设备尺寸逐渐增大。本文以冷链换热器的典型热工设计工况为设计输入,针对不同的TSEC,采用热混合设计方法,得到了对应TSEC下的冷链换热器板片方案。分析了冷链换热器总通道数量、流道占比、总传热系数随TSEC的变化情况,发现对于特定的热工设计工况,冷链换热器只能在一定的TSEC范围内实现压降和换热裕量的完全匹配,且存在一个临界温度,当TSEC高于该温度后,板片数量会迅速增大,应尽量避免TSEC高于该临界温度。

开口平面钢-混凝土混合结构温度应力分析

工程位于洛阳市,建筑平面为不完整的圆环形,圆环角度243°,外环直径142.7m,环形平面中心线弧长约236m,建筑总高度40.45m,地上8层,地下1层。结构是由钢管柱和焊接H型钢梁组成的钢框架和多个钢筋混凝土核心筒组成。计算采用ANSYS软件,通过对结构整体施加温度作用,考虑了整体温度变化、屋顶阳光直射、地下室刚度等不同影响因素,得出了结构在温度变化时楼板、剪力墙、钢梁等各部分的温度变形和应力分布规律,楼板变形并不沿着弧线长度均匀变化,而是接近于沿外环直径均匀变化。根据分析结果为工程设计提了参考。