基于ANSYS的风冷半导体激光模块的热模拟分析

风冷散热是大功率激光广泛应用的一个至关重要的技术问题。随着激光手持焊、激光清洗等应用范围越来越广,激光风冷散热也变得更加困难起来。在文章中,将热管安装在冷却热沉板上,并在散热片上重新安装热管,以便利用热管的传热原理。利用风冷散热器模拟热负载,并使用ANSYS有限元分析软件进行仿真模拟,以研究热沉板中嵌入热管后激光模块器件的温度场分布情况。经过频率红移法的实验验证可发现,这种方法在风冷散热系统中能够获得良好的散热效果。通过模拟发现,热管与高功率半导体激光器风冷技术相结合可以克服水冷技术在复杂环境中的局限性,为高功率半导体激光器的散热问题带来新的解决方案。

某高频段瓦式相控阵天线的热设计与试验分析

随着通信技术的快速发展,瓦式相控阵天线以其小型化、高性能、高集成的特点,已逐渐成为有源相控阵天线发展的新趋势。但随着频段及集成度的不断提高,多功能集成芯片的热流密度也越来越大,随之带来的散热问题也更为突出。针对某高频段瓦式相控阵天线的热设计要求,提出一种强迫风冷条件下“散热风道+扁平热管”的低成本散热方案,通过数值仿真验证阵面发热器件可控温度及多功能集成芯片温度一致性,搭建热测试平台进行热测试,对测试点实测温度与仿真温度进行对比分析。数值仿真和试验结果表明:所设计的热控结构能够满足发热器件的壳温要求以及多功能集成芯片的温度一致性要求,进一步验证了该散热方案的合理性,可为后续同类瓦式相控阵天线的热设计提供一定的参考。

某购物公园空调漏水问题的解决技术研究

本文主要对空调漏水问题的解决技术进行了研究,以某购物公园项目空调工程修缮项目为例,先介绍了项目概况,然后分析了空调系统漏水问题原因,主要为冷凝水管道漏水、设备积水盘漏水,最后围绕空调系统漏水成因探讨了给出的解决技术措施,包括进行管道的改善、风机盘管调整、开展通水试验等。最终本次空调工程修缮顺利完成,不仅呈现出理想的效果,还节省了成本投入,取得了维护工作的成功,希望为有关从业人员提供帮助。

新能源电池热管理发展趋势:复合冷却

简述了新能源动力电池向着高密度、大容量、快速充电等方向发展,为了降低电池热失控的概率,更安全的运用于新能源船舶,研究高效的电池热管系统(BTMS)至关重要。简述了常见的电池散热方式:风冷、液冷、相变材料(PCM)冷却、热管冷却、复合冷却等,并对各种方式的发展和实用性进行了研究与分析。得出单种冷却方式难以满足电池散热需求,但合理的将多种方式进行耦合使用,能有效提高散热性能。总结并提出合理将PCM与热管耦合使用,可以提高对电池散热的效率和均匀性,以及延长单次使用时长,也能将储存的热能在低温环境中对电池进行恒温保护。

间隙主动控制系统中冷却空气管换热特性实验研究

针对民用发动机低压涡轮主动间隙控制系统中冷却空气管气流冲击机匣的典型结构,建立1∶1简化试验模型并开展换热特性试验研究。试验中依据相似准则确定试验工况,通过改变进口Re数、孔排方式、冲击间距(即冷却管和机匣间距)等参数,分析了机匣表面局部和平均Nu数的分布和变化规律。试验中发现尽管冷却管上冲击孔沿周向均匀分布,机匣表面周向温度却存在明显的差异,对应局部换热系数相差可达3倍以上。试验数据表明:由于冷却管冲击孔周向出流流量不均匀,造成机匣表面局部Nu数随着对应圆心角的增加而逐步变大;当进口Re数增加后,冲击板面局部及平均Nu数均随之增大;试验工况下,机匣表面局部及平均Nu数均随冲击间距、冲击孔间距与孔径比(L/d)的增加而减小。

直接空冷机组排汽管道内加装导流片的流场的数值模拟

研究直接空冷机组排汽管道的重点是均衡各蒸汽分配管内的流量和降低压降。利用计算流体力学软件FLU-ENT,在典型工况下对某600MW直接空冷汽轮发电机组排汽管道内的蒸汽流场进行了数值模拟,然后在管道内增加和调整导流片进行模拟来得出最佳的导流片布置方式。结果表明:在最佳导流片布置的情况下,蒸汽在蒸汽分配管道内流量均衡,流动阻力减少。

热管喷射式制冷的研究

讨论了一种新型的制冷装置———热管喷射式制冷 .描述了其工作原理 ,讨论了关于喷射系数和系统性能系数COP的计算方法 ,分别采用R2 2和水为制冷工质 ,进行多次计算取得最大喷射系数 ,并对系统性能系数COP作了定量的计算 .分析计算结果得出喷射系数和COP随蒸发温度和发生温度的升高而增大、随冷凝温度的升高而减小 ,同时得到R2 2为制冷工质的系统性能系数COP在te=1 0℃ ,tc=35℃和tg=80℃时可达 0 .38,明显优于水为工质的系统 .结果表明该系统有广阔的运用前景 。

复杂荷载作用下空冷系统排汽管道力学性能分析——以火电厂空冷岛为例

目的研究火电厂空冷系统排汽管道应力分布情况,确定用于设计的最不利应力分布模式.方法以火电厂空冷岛为例,采用《钢制压力容器分析设计标准》(JB4732-1995)中计算薄膜应力的方法,考虑将基本载荷、地震荷载及风荷载进行组合,形成各种组合工况,应用ANSYS对某300 MW火电厂空冷岛系统的排汽管道进行大量的仿真分析,并对计算结果进行整理.结果各工况结果中管道应力最大的区域发生在三通,该处一次局部薄膜应力最大值为236 MPa,小于应力限值SⅡ=259 M Pa;除三通外其他区域在各种荷载工况下的最大薄膜应力均较小.其中与-X方向风荷载组合的各计算工况中,管道应力水平比之没有风荷载作用的相对较高,说明风荷载对管道应力影响较大,原因是管道属于高耸结构,且上部结构迎风面积较大.薄膜应力与弯曲应力求和后最大值为280 MPa,该应力为一次应力加二次应力,远小于限值SⅣ=518 M Pa.结论管道应力最大的区域为三通,三通区域的应力水平远高于其他区域,最终得出危险荷载工况作用下管道支座、三通、下部三通、折角以及盖板的应力分布,为300 MW直接空冷排汽管道提供设计依据.

燃气轮机进气冷却技术现状及发展趋势

对燃气-蒸汽联合循环加装进气冷却装置,可以在夏季高温时期增加机组出力,满足调峰需要。介绍了几种燃气轮机进气冷却技术,并对其进行比较,提出了一种冷却燃机进气的方法——热管废热利用型LiBr吸收式制冷。该方法充分利用了电站低品位热能,使工质传热效率高、设备运行可靠、设备运行及维护费用低。

分离式热管蓄冷空调系统充冷性能实验研究

文章阐述了分离式热管蓄冷空调系统工作原理,建立了分离式热管蓄冷空调系统实验装置,并对其充冷性能进行了实验研究。该系统的制冷量能够维持稳定,能效比稳定在2.6～3.8之间;系统的蓄冷率可达到55%,其蓄冷量随时间近似成线性增加;热管蓄冷器内介质压力能够稳定在0.4MPa至0.3MPa之间,热管蓄冷器能够稳定运行;热管介质的进口温度能够稳定在-10～-12℃范围,并随着蓄冷过程的进行,热管介质进出口温差越来越小。

中央空调冷却水管腐蚀开裂失效分析

采用化学成分分析、金相检验、能谱及X射线物相分析等方法 ,对取自两地的两支中央空调冷却水管腐蚀开裂进行了分析比较 .结果表明 :冷却水中含有溶解氧及硫、氯等腐蚀性离子而缓蚀剂浓度不够是两支水管腐蚀失效的主要原因 。

工业用数控激光切管机研制

介绍了一种新型金属管材激光切割设备。该机采用激光头轴向移动,由电动卡盘带动工件旋转的方法合成切割轨迹,实现了分段式切割,对不同直径的工件无需更换卡块,并采用辅助空气冷却的切割方法实现了低氧压切割,耗氧量比传统设备节省了2/3。该设备最大单程切割长度1000mm,切割表面粗糙度≤6.3μm,孔位精度为±0.1mm/m,辅助氧气压力≤0.15MPa。

直接空冷机组排汽管道流量分配特性数值模拟

对某电厂1000MW直接空冷机组的排汽管道系统进行研究,建立处于高位布置的排汽管道上升管段的几何模型。利用流体力学软件Fluent对汽轮机处于不同工况下,管道内蒸汽流动情况进行模拟,得出机组不同流量下管道压损和流量分配特征并采用变管径的方法降低了压损,均衡各分配管流量。模拟结果表明:蒸汽流量大小对汽机排汽管道蒸汽分配情况基本无影响,通过增大支管管径的方法可以显著改善排汽管道流量分配不均现象。

基于热管风冷的大功率UV-LED固化灯散热研究

应用于油墨固化领域的UV固化灯常采用密集阵列排布的UV-LED模组作为高辐射高能量的光源,而高能量的UV固化灯对其散热器的结构设计提出很高的要求。本文结合数值模拟与实验,提出一种基于强制风冷的热管式散热器,通过理论计算证明该散热器结构的可行性,研究了300~1500 W功率下基板温度变化情况,对比分析了不同抽风量与散热片数量下热源基板温度变化情况,得出抽风量7 m^3/min、散热片数量为35片时散热效果最佳。实验所测结果与仿真结果误差为4%,证实了仿真结果的准确性,对大功率UV固化灯风冷散热器设计具有参考价值。

高烈度区1000MW直接空冷机组空冷凝汽器支架及排汽管道支撑结构体系研究

目前我国已建造的世界上首台1000MW直接空冷机组,结构地处高烈度区。为保证该工程所采用的新型结构体系"钢筋混凝土管柱+钢桁架+钢斜撑"的安全,进行了结构模态计算和位移响应、内力计算等静力弹性分析,并将计算结果与传统结构体系进行对比。同时还对该新型结构体系从7度小震到9度大震作用下的抗震性能进行了振动台试验。计算结果及试验研究表明,该新型结构体系相对传统结构体系整体刚度提高,抗震性能更好、可靠度更高,更适合高烈度区,并能够保证小震不坏和大震不倒的设防要求。

1000MW机组高位布置排汽管道内湿蒸汽的数值模拟

排汽管道是空冷岛重要的系统和部件,其管线布置方式是否合理,管内压降及蒸汽流量分配均匀性是否满足设计和使用要求,影响到空冷凝汽器的运行效率和冬季的防冻维护,是直接关系到发电机组经济运行和安全的大问题。应用Ansys、Fluent等计算流体力学软件对某1000MW直接空冷机组高位布置排汽管道内的湿蒸汽进行了数值模拟,并对模拟结果进行了简要分析、研究。为直接空冷机组排汽管道的设计选型提供了参考依据,并对直接空冷机组排汽管道的进一步优化设计提供帮助。

百万千瓦级核电机组直接空冷排汽管道水力特性数值模拟

水资源匮乏制约我国发展内陆核电,借鉴火电机组,采用直接空冷是最好的选择。为了保证其排汽管道设计的合理性,结合目前我国百万千瓦级核电机组堆型特点,提出了2种可用于不同堆型的直接空冷排汽管道型式,并采用计算流体动力学(CFD)模拟方法对其水力特性进行了分析。结果表明:管系流量分配以上部T型三通为中心两侧成对称分布,中间2支管分配的流量最多;各支管流量分配均匀,流量偏差控制在5%左右;各工况下排汽管道系统压降随机组背压变化明显,背压越低压降越大;在相同背压工况下,管系总压降随蒸汽流量增大而增大,系统总压降排序为EPR1000(四排汽)>AP1000>EPR1000(六排汽)>CPR1000。该结果可为后续工程的可行性研究提供技术支撑。

1000MW直接空冷机组排汽管道内湿蒸汽的数值模拟

排汽管道是空冷岛重要的系统和部件,其管线布置方式是否合理,管内压降及蒸汽流量分配均匀性是否满足设计和使用要求,影响到空冷凝汽器的运行效率和冬季的防冻维护,是直接关系到发电机组经济运行和安全的大问题。应用ANSYS、FLUENT等计算流体力学软件(CFD)对某1000MW直接空冷机组排汽管道内的湿蒸汽进行了数值模拟,并对模拟结果进行了简要分析、研究。为直接空冷机组排汽管道的设计选型提供了参考依据,并对直接空冷机组排汽管道的进一步优化设计提供帮助。

600MW机组排汽管道内湿蒸汽的数值模拟

建立了600 MW发电机组直接空冷排汽管道内湿蒸汽两相流动和传热的数学模型.利用计算流体力学软件FLUENT,对典型工况下汽轮机的排汽状况进行了数值模拟,对二维管道内湿蒸汽速度场、温度场和两相场进行了分析和研究.结果表明:在典型工况下,流经各蒸汽分配管的流量不均,压降不同,应进行结构的改进.

数据中心空调系统设计优化探讨

阐述数据中心空调系统设计的优化问题,并通过对现有的数据中心供冷模式的分析,提出冷水和冷却水四管制供冷模式的设想。对《电子信息系统机房设计规范》中未涉及的断水时冷却塔和冷却水泵的冗余问题进行探讨。