电动汽车锂离子电池热管理系统研究进展

目的为保证电动汽车在使用过程中安全可靠,需对车用锂离子电池进行温度控制。方法从电池的最高温度、使用寿命以及最大温差等方面,对空冷、液冷、相变材料冷却、微通道/微热管冷却以及加热方式的研究进行综述分析。结果相对于常规的空冷、液冷、相变材料与热管等冷却方式以及新型的热电制冷等方式,基于微通道、微通道冷板及微通道热管式的电池热管理系统(BTMS)具有更为卓越的换热性能,已成为一种可行且有效的热管理解决方案;BTMS存在整体结构复杂、换热细节研究不深、实用性不强以及针对微通道的相关强化研究不足等问题。结论在微通道液冷式BTMS的研究基础上,对其进行强化换热与强化结构体力学强度等研究,可以显著增强BTMS及整体系统的换热性能与结构强度,以及对锂离子电池产生更好的温控效果,提高了电动汽车的安全性与可靠性。

三通道气力式喷嘴加压环境雾化特性试验研究

对三通道气力式喷嘴进行了雾化室加压环境下的雾化试验研究,分析了雾化室环境压力与其他喷嘴运行参数对喷嘴雾化性能的影响。研究发现,雾化室环境压力的提高有利于气液两相的相互作用,可以有效降低雾化粒度平均直径,且当气耗率不变时,雾化粒径SMD与雾化室环境压力呈负指数的幂函数关系。

泵站虹吸式出水流道驼峰排气过程气液两相流研究

采用RNG k-ɛ紊流模型和VOF气液两相流模型对大口径的方形管虹吸式出水流道顶部大气团的排出过程进行数值模拟,计算不同高宽比的驼峰一次性带走气团所需要的最小驼峰平均流速v_(a)和气团破碎完全带走需要的驼峰平均流速v_(b)以及排出时间t_(b)。结果显示,随着驼峰高宽比减小,一次性排出驼峰气团需要的流速v_(a)也减小,当驼峰高宽比从0.4下降到0.3时,对应的v_(a)下降了11.6%,但流速仍然很大;在较小的驼峰流速下,对气团进行破碎排出全过程模拟,经过一段时间后,气泡也能全部破碎并排出,最终形成稳定虹吸。在一定范围内,排气时间越长,驼峰处的流速越小,当t_(b)从120 s增加到180 s时,对应的v_(b)降低了16.67%。本研究对于泵站虹吸式出水流道驼峰截面尺寸设计以及泵站稳定运行具有重要意义。

大热流密度电子设备的散热方法

随着当代电子技术的高速发展,电子产品的热流密度急剧升高,过高的温度对电子设备正常工作的影响也越来越严重,大热流密度对电子设备的冷却技术提出了更高的要求。文中针对大热流密度电子设备的散热方法,重点介绍了强迫空气冷却、热管、微槽道等现有的散热方法的工作原理、应用方式以及应用场合,并结合相关文献简要介绍了气体喷射冷却、喷雾冷却和热电制冷等新型散热方法在大热流密度电子设备中的应用发展状况。

高压板翅式换热器液空通道堵塞原因分析及处理效果

通过对空分装置高压板翅式换热器运行数据监控及换热效果差的原因分析,判断其通道堵塞,经多次研究讨论提出合理的处理方案。利用检修停车期间集中对高板液空通道进行彻底反吹扫,彻底解决了各个通道存在的污堵问题。实践证明,经吹扫后空分装置的运行效果得到充分的改善,生产运行平稳。空分装置高压板翅式换热器液空通道污堵问题的解决,不仅增加了操作人员对空分设备的掌控能力,同时在空分设备管理和维护方面积累了宝贵的经验。

液空过冷器污氮通道堵塞原因及处理

德龙钢铁有限公司KDON-15000/15000/520 m3/h空分设备按计划停车检修,开车后出现了液空过冷器污氮通道堵塞故障。初步判断为该通道吸入潮湿空气、结冰堵塞,经过反复加温吹除,没有疏通。之后,怀疑是珠光砂堵塞,再次停车对过冷器污氮通道进行扒砂,人工清理了冻砂,至此污氮通道打开。介绍了液空过冷器堵塞故障经过、原因分析、处理过程。

间接蒸发冷却技术在液/气双通道数据中心的应用

数据中心绿色发展的关键在于能耗优化,传统数据中心空调能耗占总能耗的38%,是数据中心节能增效的重点环节。近年来,随着5G通信技术的发展,各关键元器件热流密度急剧增加,数据中心发热量越来越大,对散热技术提出更高的要求,同时,国家对于数据中心能效管控政策也趋于严格,精准高效的散热技术应用迫在眉睫。

微圆柱阵微通道内沸腾换热及气泡运动特性研究

基于流体体积(VOF)模型对恒定热流密度下的微圆柱阵通道内的流动沸腾换热特性展开数值研究,并利用几何重构法捕捉气液两相界面迁移变化,研究了流道内流速的分布和微圆柱高度对气泡分布、沸腾换热性能及沸腾不稳定性的影响。结果表明:微圆柱的存在增加了气泡核化点密度;气泡运动增加了工质与加热壁面接触的可能性;微圆柱高度较低时,易发生气塞现象,加热面散热不均导致局部异常过热,换热性能下降;微圆柱阵通过阻碍气泡反向流动来降低沸腾不稳定性,但微圆柱高度过高会造成换热系统振荡,影响传热可靠性。

微通道内气液两相Taylor流影响因素的数值模拟

应用Fluent软件中的VOF(流体体积法)模型模拟微通道内气液两相Taylor(泰勒)流的气泡形成过程,分析当量直径、气液两相折算速度、粘度以及表面张力系数对气泡和液柱长度的影响,提出预测气泡和液柱长度的关联式,并对关联式进行验证。研究表明:在Taylor流速度恒定的基础上,增加气相速度、减小液相速度、减小液体粘度可以得到较长且分布均匀的气泡,增加传质效果。

竖直矩形窄缝通道内静水条件下气泡运动特性实验研究

基于图像自动识别方法对矩形窄缝通道(2 mm×60 mm×790 mm)内常温常压静态流体中的气泡运动特性进行可视化实验研究,获得不同气泡当量直径对应的气泡形态和运动速度;定量分析气泡运动速度与气泡当量直径间的关系,并基于本研究获得的实验数据对现有关于气泡运动速度的预测关系式进行定量评价。

小曲率矩形截面蛇形微通道气液两相流的实验研究

以空气、水为气液两相工质,采用90°Y型混合器,在矩形截面为800×100μm的蛇形微通道内利用高速摄像仪进行了可视化实验。通过改变气、液两相流量,在通道b、c段观测到一些不同于直微通道的特殊流型,对泡状流的气泡长度进行分析,提出新的预测关联式。针对戟形弹状流,分析了长宽比与毛细数之间的关系,并将气戟长度、液膜厚度的实验结果与已有文献关联式进行对比,发现Qian等、Quere等的预测相对较好。此外,由于蛇形管剪切作用及向心力的影响,在弯道Ⅱ处发现气戟的过渡有膨胀拉伸、剪切诱导、直接过渡3种方式。