基于流动沸腾换热的PEM燃料电池散热系统设计

为了开发大功率燃料电池散热系统,利用燃料电池余热,设计一套基于流动沸腾换热的质子交换膜(PEM)燃料电池热管理系统,冷却液使用HFE-7100,对比HFE-7100的两相沸腾传热与水单相传热。结果显示:两相HFE-7100冷却方式控制燃料电池内部温度在65~75℃之间,电堆内部温差在5℃以内,散热系统体积更小,效率更高。两相HFE-7100冷却方式的温差受负载条件的影响较小,对于各种负载条件,两相冷却方式电池温度分布更均匀。在低蒸汽质量下,两相传热系数与质量流速无关。

储能锂电池模组温度场数值计算与散热系统优化设计

储能电池热失控是引发储能电站事故的主要因素之一,储能电池的热管理对电池使用效率、寿命以及运行安全具有重要意义。本文设计了以60系列大圆柱电池单体为基本单元、额定电量为11.52 kWh的储能电池模组,基于有限元方法建立了电池模组热流耦合数值计算模型,分析电池模组内部风道空气流速以及电池组温度场分布规律,并开展储能电池模组原型充放电温升试验,验证数值计算结果的准确性。进一步优化储能电池模组的温度场分布,通过调整散热孔排布方式对电池模组进行了优化设计,提出一种侧面U形开孔结构,储能电池模组的温度一致性和电芯最大温度得到了显著改善。优化后,模组电芯最大温差降低2.6℃,温度标准偏差降低1.18,研究结论可为储能电池模组温升计算与散热设计提供参考。

锂离子电池组液冷系统建模与散热分析

近年来动力锂电池在新能源车上的应用越来越广泛,同时储能单元锂电池的热安全问题受到广泛关注。利用COMSOL Multiphysics软件对集总参数化的锂离子电池组液冷系统进行几何建模与热分析,研究并对比有液冷系统与被动散热系统对工作电池温度的影响,在此基础上进一步探究电池的放电倍率、冷却液温度和冷却液流速对液冷系统冷却效果的影响。结果表明:高放电倍率会导致电池组最大温度与最大温差上升;在考虑冷却成本的情况下,当环境温度为20℃时,20℃为冷却液的最适温度;冷却液流速对电池组散热性能的影响较小。在液冷系统的作用下,电池组温度能够得到有效控制,为优化液冷系统提供了有力的参考。

锂电池叉车动力锂电池组散热系统设计与验证

为保障新能源汽车动力锂电池组在电动叉车上的快速推广及可靠应用,研究设计一套极简的叉车动力锂电池组散热系统,解决电动叉车循环高温工况及低压大倍率充放电特性下的动力锂电池组高温问题及循环寿命大幅降低问题变得尤为重要。通过对电动叉车搭载动力锂电池组的热性能仿真分析,对车架结构及动力锂电池组进行了优化设计,保障了动力锂电池组在电动叉车系统中应用的可靠性。通过电动叉车典型工况的模拟试验验证,保障了动力锂电池组在高温环境下运行时,热平衡时的温度能维持在合理的温度区间下工作,避免了电池高温问题以及高温对电池寿命的影响。为电动叉车批量化搭载动力锂电池组进行推广应用提供了有力保障。

一种国产商用车散热器软垫系统的开发

为了解决某国产商用车散热器系统的抖动问题,设计出一款系统可行、结构可靠的新型散热器软垫。根据散热器的边界要求,首先,利用气浮式转动平台准确测量其惯性参数。利用Matlab软件计算系统的解耦率和固有频率。结果显示:系统各阶解耦率均大于98%,符合解耦率为85%的目标要求;各阶固有频率均落在1~10Hz以外;各阶频率间隔都大于10Hz,避免与发动机产生共振现象。由此匹配出散热器软垫理想的三向刚度结果。随后,利用理想的刚度值,通过UGNX软件建立散热器软垫三维模型。最后,利用有限元仿真软件对散热器软垫系统模型进行了强度校核,证明了此结构设计满足要求。本设计为商用车散热器软垫提供了一个成功的设计案例。

储能变流器功率模块散热系统的性能提升研究

功率模块作为储能变流器的功率变换核心组成部分,在运行过程中会产生大量的热量,优良的散热是保证设备可靠运行的关键。通过数值模拟和实验验证的方法对储能变流器功率模块散热系统的性能提升进行研究。运用数值分析方法对比7种系统变量的换热性能提升效果,提取最佳参数组合,创建优化模型。结果表明,散热器的散热性能是影响系统散热性能的主要因素。在本文的计算工况内,优化模型相比于原始模型的散热优化度最大为13%,热源最高温度降低6℃。通过建立1:1的实验模型对优化模型进行性能提升验证,结果表明散热优化度为11%,热源最高温度降低4℃,验证了优化模型的散热性能提升效果。

内燃叉车冷却系统散热器耦合热分析及优化

内燃叉车冷却系统由发动机冷却液循环、传动油冷却循环和液压油冷却循环构成,其性能直接影响着整车的运行稳定性。为提高冷却系统散热性能、降低能耗,文章利用AMESim仿真软件,建立冷却系统一维仿真模型,耦合分析发动机散热器的迎风面积和厚度、散热器空间布置型式及冷却液等因素对冷却系统散热性能的影响规律,进行散热器结构参数的优化。仿真分析和实验研究的结果表明:优化后的冷却系统,发动机冷却液散热器的进口温度降低了1.46℃;传动油冷却循环中散热器进口温度降低了20.29℃,进、出口温差提高了0.35℃;液压油冷却循环中散热器的进口温度降低了9.30℃。

有轨电车地面充电装置内循环散热系统优化方案

[目的]为解决现有有轨电车地面充电装置存在外壳防护性能不稳定、散热系统装置复杂、散热效率低等问题,设计了一种有轨电车地面充电装置内循环散热系统。[方法]介绍了地面充电装置的组成及散热原理,分析了其散热效率低的原因;针对密闭柜体整体内循环的散热系统,介绍了内循环散热系统优化方案,利用FLOTHERM仿真软件对原方案与优化方案散热系统的风速及温升情况进行对比,并进行了试验验证。[结果及结论]基于空调冷却整体内循环的散热系统无法有效解决大功率高热损耗集中发热器件的散热问题,这与制冷系统的制冷量大小无关,而与散热系统的风道回路有关。所提内循环散热系统优化方案在空调出风口、电抗器及空调回风口之间形成闭环风道回路,大幅降低了大功率集中发热器件的温升,有效提升了散热系统的散热性能,优化后充电装置中的电抗器温升降低约20.1%。所提优化方案能够满足内循环散热系统的温升要求。

地铁列车大功率高频辅助变流器散热系统的设计及优化试验验证

[目的]地铁列车大功率辅助变流器高度集成化后,散热要求越来越高,为此有必要提出散热系统新设计方案。[方法]通过系统的损耗计算、风机选型、散热风道布局等一系列正向设计,结合仿真来验证热设计的合理性。[结果及结论]仿真表明,在单台辅助变流器故障工况下,中间腔室流场分布不均,导致变压器温升较高,存在热失效风险。在此基础上对风道结构进行优化,仿真确认优化后风道的流场分布较均匀,变压器温升显著降低且在器件应用温度范围内,表明优化后散热系统满足应用需求。为验证理论设计的合理性,开展了样机的温升试验,对比仿真和样机试验结果,在单台/两台满载工况下,关键器件的温升和仿真温度差控制在5℃,均在选型的应用范围内,表明风道散热系统设计合理。通过正向优化设计提出了一种新型变流器散热系统及柜体结构,样机试验验证了仿真分析的有效性,大幅缩短了样机的开发周期,提高了市场响应速度,为大功率高频辅助变流器设计及优化提供方法及思路。

荒漠高温环境下激光器外置散热系统研究

针对激光器在荒漠高温环境下工作时经常出现的过温保护停机问题,分析了温度对激光器综合性能的影响机理,设计了一种紧凑型、低功耗、智能化激光器外置散热系统。仿真试验证明设计方案具备可行性。以某型激光器为对象,进行了外置散热系统样机加工。最终试验测试结果表明,外置散热系统可以有效降低荒漠高温对激光器的影响,确保激光器能够长时间稳定可靠工作,而且还可对风沙、烟尘等起到物理隔离作用。外置散热系统可为激光器在高温环境下的防护提供技术参考。

燃料电池客车散热系统控制策略研究

为解决燃料电池客车散热系统散热需求大、散热难、能耗高及噪声大等突出问题,提出一种智能分级控制方法,从而保障车辆可持续、有效运行。

一种空调区域人员散热散湿量监测系统设计

为提高空气调节控制区域内人员散热散湿量计算的准确性,提出了一种空调区域人员散热散湿量监测系统。该系统可以实时监测空调控制区域内人员散热量和散湿量。当人员进入空调控制区域内,数据信息采集部分采集人员心率信息,并将人员类型和心率信息传输到系统终端。系统根据每个人员的信息参数进行计算,得出当前空调室内设计温度条件下,空调区域内全部人员的散热量和散湿量。经过实际测试,本系统的人员散热量和散湿量计算结果与人工计算结果一致。该系统能够提供空调区域内人员的散热量和散湿量参数,为空调系统在运行过程中对室内温湿度精准控制提供数据参考。

通风系统变频器散热结构设计研究

针对传统矿用变频器散热系统面积大,无法满足局部通风机安装调试空间狭小的问题,以山西霍宝干河煤矿2-3061工作面中FBD№7.1型局部通风机为研究对象,设计了一款嵌入式风冷变频器,将变频器发热元件嵌入至钢质风筒结构内,利用风流将热量吹出,并对变频器散热片形制进行计算模拟选型。实践表明,设计的嵌入式风冷变频器可以满足局部通风机安装空间狭小的要求,应用效果良好,达到了预期效果,保障了山西霍宝干河煤矿井下通风安全。

一款应用于通信设备的散热系统结构设计

针对当前5G通信设备对散热部件的体积限制及对散热效率的高要求,在详细分析了均温板散热原理和应用领域的基础上,本文设计了一款针对通信设备的铝质双面吹胀均温板散热系统。对吹胀板翅片进行了结构设计与合理布置,并完成了实物的制作,经装配,验证了散热结构设计的合理性。测温实验表明:吹胀均温板散热效果良好,在有限的空间内实现了通信设备的高效散热。

氢燃料电池物流车集成控制器散热系统设计与仿真

根据氢燃料电池物流车集成控制器热源多、温区广的特点,合理设计六合一集成控制器及其冷却流道,并对集成控制器散热系统性能进行仿真分析。仿真结果表明,集成控制器散热效果良好,满足设计要求。

风电齿轮箱散热系统优化设计

风能作为一种可再生能源,在全球能源结构转型中发挥着重要作用。然而,风电齿轮箱在运行过程中会产生大量热量,若无法有效散热,将导致润滑油黏度下降、齿轮和轴承磨损加剧,进而影响齿轮箱的使用寿命和风电机组的可靠性。文章提出一种齿轮箱散热系统优化方案,通过设计高效散热片、优化风道和油路系统、应用高效油泵等,显著提升齿轮箱的散热效率和温度均匀性。模拟实验结果表明,优化后,齿轮箱温度分布更加均匀,散热性能显著提高,为风电机组的稳定运行提供了可靠保障。

新型挖掘机独立散热风扇控制系统

低温环境马达驱动散热风扇存在的液压系统油温持续较低,不能很好满足设备液压系统使用要求的问题;同时设备的环境适应性较差,马达运转产生额外的液压系统功率损失,马达磨损,寿命降低;本文提出新方案可以很好解决以上问题,并增加散热器自动除尘、风扇无冲击停转等功能。

整机散热系统机械结构设计的性能分析与改进

整机散热系统机械结构设计直接影响设备的性能和使用寿命。通过对现有散热系统进行综合分析,发现目前散热效率低下的主要原因在于散热路径不合理、风道设计不科学以及材料选择不当。针对这些问题,提出一系列改进措施,包括优化散热路径、重新设计风道结构、引入高效散热材料等。实验结果表明,改进后的散热系统在热传导效率、风量分布均匀性以及整体散热性能方面均有显著提升。

浅谈汽车电机系统中的热管理与散热技术研究

采用文献资料法、案例分析法、逻辑分析法对汽车电机系统中的热管理与散热技术进行深入研究。厘清了汽车电机系统热管理发展和研发现状,梳理了汽车电机系统的工作原理及其热源分析,结合案例深度剖析了汽车电机系统新型散热材料与技术的应用,提出了未来热管理技术的发展趋势与挑战,旨在为新时代汽车高质量发展提供些许贡献。

电机系统的热管理优化与散热技术研究

深入探讨了电机系统的热管理优化与散热技术,包括热量产生机制、散热系统设计、温度监测与控制、材料创新以及智能冷却系统的应用等方面。通过对现有技术的分析,提出了一系列优化措施,旨在为电机系统的热管理提供理论支持和实践指导。