应用CFD汽车发动机散热器冷却性能影响分析 被引量：6

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作者 郑荻 张瑞芳 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第11期102-106,110,共6页

散热器是汽车发动机冷却系统重要的组成部分,直接影响到发动机的正常工作。采用流体动力学理论计算方法和CFD软件对散热器的传热特性进行计算分析与数值模拟。基于CFD建立散热器单元的分析模型,对其传热特点及传热系数进行分析;对散热... 散热器是汽车发动机冷却系统重要的组成部分,直接影响到发动机的正常工作。采用流体动力学理论计算方法和CFD软件对散热器的传热特性进行计算分析与数值模拟。基于CFD建立散热器单元的分析模型,对其传热特点及传热系数进行分析;对散热器整体进行建模分析,得到散热器内部速度场、温度场和压力场的仿真分析,得到的仿真结果与冷却系统试验台数据进行对比分析;在此基础上,利用模型分析翅片尺寸,主要包括翅片厚度δ、翅片间距Lp、翅片间隙La、翅片宽度Lh、翅片长度Ld等参数对散热性能的影响规律。结果可知:散热器单元随着外部冷却空气流速的增加,换热系数升高;试验与仿真结果的分析误差控制在3%以内,说明模型分析的准确性;随着翅片宽度增加,翅片表面传热系数会有一定程度的提高;翅片长度及翅片间隙过大或过小都会使翅片表面传热系数有所下降;而随着翅片间距和翅片厚度的增加,相关参数则减小;分析内容和结果为此类设计提供参考。 展开更多

关键词 散热器 发动机 冷却性能 计算流体力学 模型 翅片参数

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内置翅片参数对封闭腔内流体流动与传热性能的影响 被引量：2

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作者 王烨 何腾 +2 位作者 胡佳志 田宏亮 赵兴杰 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第27期11911-11917,共7页

为了研究内置翅片参数对封闭腔内湍流自然对流换热的影响,采用RNG k-ε模型数值分析了翅片位置、翅片高度和翅片数量对封闭腔内温度场和流场的综合影响。结果表明:在高度为H的腔体热壁面上布置1个翅片,热壁面竖向边界层厚度随翅片高度... 为了研究内置翅片参数对封闭腔内湍流自然对流换热的影响,采用RNG k-ε模型数值分析了翅片位置、翅片高度和翅片数量对封闭腔内温度场和流场的综合影响。结果表明:在高度为H的腔体热壁面上布置1个翅片,热壁面竖向边界层厚度随翅片高度的增大而变厚,但腔体顶部水平边界层结构变化微弱;本文所研究的短翅片高度对热壁面上远离翅片位置处局部传热特性影响很小;在热壁面上距底面2H/6处布置高度为1.5 cm的翅片能使得热壁面上平均Nu获得最大值,在热、冷壁面上距底面及顶面分别为2H/6处各布置1个高度为1.5 cm的翅片能达到同样的强化传热效果。但在热、冷壁面上距底面及顶面分别为H/6处各布置1个翅片时,翅片高度过大或过小均会抑制热壁面与腔内气流之间的对流换热过程。本文研究结果对于指导工业工程中封闭空间内流体的冷却或加热具有一定的理论参考价值。 展开更多

关键词 封闭腔 内置翅片 翅片参数 翅片位置 翅片数量 数值模拟

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翅片参数对小型转子发动机端盖传热特性影响

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作者 罗保洋 刘金祥 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第5期214-218,共5页

为了探究小型风冷转子发动机散热翅片参数与端盖传热特性之间的关系。基于流体力学理论与传热学理论,建立了整机冷却散热的流固耦合三维仿真模型,对具有不同散热翅片参数的发动机进行了数值模拟,研究了翅片的高度、长度、厚度及翅片间... 为了探究小型风冷转子发动机散热翅片参数与端盖传热特性之间的关系。基于流体力学理论与传热学理论,建立了整机冷却散热的流固耦合三维仿真模型,对具有不同散热翅片参数的发动机进行了数值模拟,研究了翅片的高度、长度、厚度及翅片间隙对端盖表面的换热能力和综合性能的影响。结果表明,随着翅片高度的增加,端盖表面的换热能力先提高后降低,但综合性能评价指标不断减小。翅片长度小于10mm时,适当的增加翅片长度可提高换热能力。此外,随着翅片间隙与翅片厚度的增加,端盖表面的散热能力持续增强、综合评价指标不断提高。该研究可为小型风冷转子发动机端盖散热翅片的优化设计提供理论支持。 展开更多

关键词 小型转子发动机 流固耦合 翅片参数 努塞尔数 综合评价因子

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穿孔翅片水冷散热器的流动传热数值模拟

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作者 陈慧兰 陈岳浩 +2 位作者 王子璇 李杰 孙小琴 《低温与超导》 CAS 北大核心 2024年第10期91-98,共8页

本文针对传统直翅片散热器散热性能进行优化,利用COMSOL软件模拟研究了不同优化策略下穿孔直翅片散热器的传热性能,通过改变翅片孔径、间距、厚度及高度来探究散热器流动散热性能的影响,并得出该散热器的极限热流密度。结果表明穿孔有... 本文针对传统直翅片散热器散热性能进行优化,利用COMSOL软件模拟研究了不同优化策略下穿孔直翅片散热器的传热性能,通过改变翅片孔径、间距、厚度及高度来探究散热器流动散热性能的影响,并得出该散热器的极限热流密度。结果表明穿孔有利于提高散热性能,在最优散热孔径1 mm时,散热性能相较直翅片提高8%。翅片孔径1 mm,间距0.2 mm,厚度1 mm,高度3 mm时,散热性能最优。散热最优组合在最大流量1.5 L/min时,极限热流密度为226.5 W/cm^(2),较传统直翅片散热器的极限热流密度提高了71%。 展开更多

关键词 水冷散热器 穿孔翅片 翅片参数 极限热流密度

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柴油机风冷中冷器的优化设计与匹配研究 被引量：2

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作者 马会明 王国强 +1 位作者 赵凤祥 张钦国 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第A02期137-140,共4页

针对重型柴油机用风冷式中冷器冷却能力不足,发动机进气温度偏高的问题,利用Pro/E软件建立中冷器内部波纹翅片的的三维模型,基于CFD仿真方法分析了翅片的结构参数对工作性能的敏感性,得到了不同厚度下的翅片换热效率和冷却空气的沿程阻... 针对重型柴油机用风冷式中冷器冷却能力不足,发动机进气温度偏高的问题,利用Pro/E软件建立中冷器内部波纹翅片的的三维模型,基于CFD仿真方法分析了翅片的结构参数对工作性能的敏感性,得到了不同厚度下的翅片换热效率和冷却空气的沿程阻力。仿真结果表明:波纹角的敏感性最强,换热效率在流道厚度为25mm处达到最大值。为了验证优化后的中冷器对发动机进气的冷却性能,在重型柴油机上进行试验测试,试验结果表明中冷器的冷却效果得到明显改善,内部空气的压降满足国标要求。 展开更多

关键词 中冷器性能 翅片参数 敏感性分析 换热效率

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一种改进型百叶窗翅片的性能数值模拟研究

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作者 唐子奇 《现代导航》 2018年第6期455-461,共7页

传统导航大功率设备大多采用平板翅片换热,导致实际空气侧换热系数较低,换热效果不理想。传统板式百叶窗翅片虽然能克服上述缺点,但其压降比平板翅片高。本文提出一种改进型S型百叶窗翅片,具有较大的扰流及导流作用,从而增加换热力、减... 传统导航大功率设备大多采用平板翅片换热,导致实际空气侧换热系数较低,换热效果不理想。传统板式百叶窗翅片虽然能克服上述缺点,但其压降比平板翅片高。本文提出一种改进型S型百叶窗翅片,具有较大的扰流及导流作用,从而增加换热力、减少压降。本文针对平板翅片、传统板式百叶窗翅片及S型百叶窗翅片进行数值建模,并对速度场、温度场、压力场、换热系数,拟合传热因子、阻力系数与雷诺数的关系式进行模拟分析。仿真结果表明,在相同工况下,的综合换热性能最优。 展开更多

关键词 百叶窗翅片 翅片参数 数值模拟 综合性能

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翅片结构参数对车载相变散热装置影响的研究 被引量：1

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作者 李松柏 陈流发 +2 位作者 项宏波 易柯 刘强 《科技创新与应用》 2021年第32期27-30,35,共5页

针对电力机车大功率电子元器件的散热问题,设计了一种车载相变散热装置,研究了翅片结构参数对该装置的散热性能影响规律。首先利用热阻网络法建立了车载相变散热装置的热阻数学模型,然后借助有限元的数值模拟,研究了不同翅片间距和高度... 针对电力机车大功率电子元器件的散热问题,设计了一种车载相变散热装置,研究了翅片结构参数对该装置的散热性能影响规律。首先利用热阻网络法建立了车载相变散热装置的热阻数学模型,然后借助有限元的数值模拟,研究了不同翅片间距和高度对车载相变散热装置的散热功率、对流换热系数和无量纲因子j/f的影响。结果表明:当翅片间距增大时,翅片散热功率普遍减小;当翅片高度增大时,翅片散热功率逐渐增加,当翅片间距为3mm,翅片高度为14.2mm时,车载相变散热装置具有较优的无量纲因子j/f. 展开更多

关键词 翅片参数 相变装置 散热性能 数值模拟 风洞实验

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被动系统中肋片结构参数对温升的影响分析 被引量：1

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作者 徐欣 刘小倩 张旭 《发电与空调》 2014年第3期31-34,43,共5页

本文针对某实际工程的被动系统建立了大惯性被动系统的数值模拟模型。在此基础上,对6种天花板结构下被动系统进行了模拟分析,比较相同边界条件下6种肋片工况下被动系统的室内空气温度情况。得出如下结论:第一,增加肋片有效地控制了室内... 本文针对某实际工程的被动系统建立了大惯性被动系统的数值模拟模型。在此基础上,对6种天花板结构下被动系统进行了模拟分析,比较相同边界条件下6种肋片工况下被动系统的室内空气温度情况。得出如下结论:第一,增加肋片有效地控制了室内空气温升;第二,肋片对室内温升的降低效果与肋片面积直接相关;第三,增大肋片面积的手段中,减小肋片间距比增大肋片长度能更好的衰减室内温升。 展开更多

关键词 被动系统 蓄热 室内温度 肋片参数 数值模拟

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螺旋翅片管翅片间气固两相流颗粒速度特性的实验研究

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作者 郑鹏 孙奉仲 韩志航 《电站系统工程》 2021年第4期17-21,共5页

考虑到电厂锅炉尾部烟道烟温低,飞灰颗粒硬度大,螺旋翅片管以其良好的换热效果和耐磨特性,被广泛应用于上述烟气环境中。在实际运行过程中,螺旋翅片管的磨损明显受到固相颗粒速度分布特性的影响。通过搭建基于PDA测量技术的气固两相流... 考虑到电厂锅炉尾部烟道烟温低,飞灰颗粒硬度大,螺旋翅片管以其良好的换热效果和耐磨特性,被广泛应用于上述烟气环境中。在实际运行过程中,螺旋翅片管的磨损明显受到固相颗粒速度分布特性的影响。通过搭建基于PDA测量技术的气固两相流测试实验台,对螺旋翅片管翅片间气固两相颗粒速度特性进行了实验研究。结果表明,当来流速度相同时,在相同翅片高度的条件下,翅片间入口处固相颗粒的速度随着翅片间距的减小而减小;而在相同的翅片间距条件下,靠近基管处固相颗粒的速度随着翅片高度的增加而减小。 展开更多

关键词 螺旋翅片管 气固两相流 速度特性 翅片参数 磨损

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微通道换热器翅片参数研究 被引量：19

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作者 徐博 祁照岗 +5 位作者 陈江平 汪年结 李冬 李峰 潘晓勇 钟明 《制冷技术》 2011年第4期16-20,共5页

基于ε-NTU方法,建立了百叶窗翅片微通道换热器的数值模型。模型计算值与实验结果一致性较好,偏差在7%以内。研究了翅片参数对于换热器性能的影响,结果表明翅片间距对于换热量的影响较大,减小翅片间距可增加17%的换热量;相同的迎风面积... 基于ε-NTU方法,建立了百叶窗翅片微通道换热器的数值模型。模型计算值与实验结果一致性较好,偏差在7%以内。研究了翅片参数对于换热器性能的影响,结果表明翅片间距对于换热量的影响较大,减小翅片间距可增加17%的换热量;相同的迎风面积和翅化比下,增大翅片高度对于换热器性能影响不大,但可以降低20%的换热器成本。 展开更多

关键词 微通道换热器 数值模型 百叶窗翅片 翅片参数

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基于神经网络的换热器翅片参数灵敏度分析 被引量：6

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作者 肖宝兰 俞小莉 +2 位作者 韩松 陆国栋 夏立峰 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期122-125,145,共5页

为了探索将人工神经网络技术应用于翅片参数对换热器(HX)性能影响研究的可行性,建立2个结构不同的3层反向传播(BP)神经网络进行训练及优化.分别对流动阻力特性和传热特性进行性能预测,根据预测结果进行翅片参数的灵敏度分析.训练和测试... 为了探索将人工神经网络技术应用于翅片参数对换热器(HX)性能影响研究的可行性,建立2个结构不同的3层反向传播(BP)神经网络进行训练及优化.分别对流动阻力特性和传热特性进行性能预测,根据预测结果进行翅片参数的灵敏度分析.训练和测试样本数据来源于大量的风洞实验和数值仿真结果.经过优化后的预测传热和流动阻力的网络隐层神经元个数分别为2和6,隐层和输出层的传递函数分别为tansig和purelin函数,采用基于Levenberg-Marquardt(L-M)算法的训练函数.网络性能测试结果表明,人工神经网络以优越的非线性映射能力,能够很好地预测翅片参数变化对换热器性能的影响.翅片参数灵敏度分析结果与实践工程经验比较吻合. 展开更多

关键词 神经网络 翅片参数 热力性能 灵敏度分析

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航天器可展开式热辐射器的设计方法与应用研究

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作者 李进 赵啟伟 +2 位作者 郑红阳 于新刚 张旸 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1552-1559,共8页

受限于运载火箭的包络尺寸,航天器体装式辐射器的散热面积有限,为进一步提高大功率航天器的系统级散热能力,提出了基于单相流体回路的可展开式热辐射器的热控方案。建立热辐射器的热分析模型,通过肋参数选取、红外辐射影响分析、工质选... 受限于运载火箭的包络尺寸,航天器体装式辐射器的散热面积有限,为进一步提高大功率航天器的系统级散热能力,提出了基于单相流体回路的可展开式热辐射器的热控方案。建立热辐射器的热分析模型,通过肋参数选取、红外辐射影响分析、工质选用对比等方法,完成可展开式热辐射器的设计优化,提高辐射器的散热效率及散热能力,为可展开式热辐射器的在轨首飞应用奠定基础。结果表明,在地球同步轨道航天器的恶劣外热流条件下,单幅辐射器的散热能力可达254 W/m^(2)以上,采用多幅可展开式热辐射器的方法,可有效解决航天器散热能力不足的问题。 展开更多

关键词 可展开式热辐射器 肋参数 红外辐射影响 热控设计 流体回路

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微通道换热器在空调应用中的研究现状 被引量：3

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作者 谈玉龙 《机械工程师》 2018年第8期95-97,共3页

微通道换热器具有换热效率高、体积小、重量轻、成本低、制冷剂充注量少等优势。文中通过分析微通道换热器结霜性能、翅片参数性能,以及与管式翅片换热器对比的国内外研究状况,总结了影响微通道换热器结霜性能的因素、翅片间距对换热器... 微通道换热器具有换热效率高、体积小、重量轻、成本低、制冷剂充注量少等优势。文中通过分析微通道换热器结霜性能、翅片参数性能,以及与管式翅片换热器对比的国内外研究状况,总结了影响微通道换热器结霜性能的因素、翅片间距对换热器换热性能的影响,以及与管式翅片换热器对比的性能特点。 展开更多

关键词 微通道换热器 结霜 翅片参数 空调

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微通道换热器翅片参数研究

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作者 徐博 祁照岗 +5 位作者 陈江平 汪年结 李冬 李峰 潘晓勇 钟明 《电器》 2011年第S1期199-204,共6页

本文基于ε-NTU方法,建立了百叶窗翅片微通道换热器的数值模型。模型计算值与实验结果一致性较好,偏差在7%以内。本文研究了翅片参数对于换热器性能的影响,结果表明翅片间距对于换热量的影响较大,减小翅片间距可增加17%的换热量;在相同... 本文基于ε-NTU方法,建立了百叶窗翅片微通道换热器的数值模型。模型计算值与实验结果一致性较好,偏差在7%以内。本文研究了翅片参数对于换热器性能的影响,结果表明翅片间距对于换热量的影响较大,减小翅片间距可增加17%的换热量;在相同的迎风面积和翅化比下,增大翅片高度对于换热器性能影响不大,但可以降低20%的换热器成本。 展开更多

关键词 微通道换热器 数值模型 百叶窗翅片 翅片参数

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柔性尾鳍仿金枪鱼水下机器人自主游动研究 被引量：3

15

作者 苏玉民 刘焕兴 +1 位作者 张曦 王硕 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期468-477,共10页

文章数值模拟了柔性尾鳍的仿金枪鱼水下机器人从静止加速到稳定巡游的自主游动过程,分析了其运动过程中的运动和水动力性能特点及变化,并与刚性尾鳍模型进行了比较。同时详细分析了尾鳍的运动参数如频率,摆动幅度,横移振幅对仿金枪鱼自... 文章数值模拟了柔性尾鳍的仿金枪鱼水下机器人从静止加速到稳定巡游的自主游动过程,分析了其运动过程中的运动和水动力性能特点及变化,并与刚性尾鳍模型进行了比较。同时详细分析了尾鳍的运动参数如频率,摆动幅度,横移振幅对仿金枪鱼自主游动过程的影响。结果表明,仿金枪鱼在启动加速时效率较低,柔性变形可以较大地提高仿金枪鱼的推进效率;尾鳍的运动参数对自主游动过程有很大的影响:在一定的范围内,增大尾鳍的运动频率、摆动幅度和横移振幅可以提高运动速度、推力和推进效率,但过大的摆幅会降低推进效率。 展开更多

关键词 柔性尾鳍 自主游动 水动力性能 尾鳍运动参数

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三维肋管肋结构参数对流动传热特性的影响

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作者 贾金奎 张俊楠 +1 位作者 廖强 丁玉栋 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期75-80,共6页

为了探究三维肋管肋结构参数对管外流动和传热特性的影响,采用控制变量法通过实验研究了热空气横掠三维肋管时,管外努塞尔数Nu与欧拉数Eu随肋结构参数的变化规律。与相同实验工况下的光管对比,分析了不同肋高、肋宽以及轴向间距对三维... 为了探究三维肋管肋结构参数对管外流动和传热特性的影响,采用控制变量法通过实验研究了热空气横掠三维肋管时,管外努塞尔数Nu与欧拉数Eu随肋结构参数的变化规律。与相同实验工况下的光管对比,分析了不同肋高、肋宽以及轴向间距对三维肋管综合传热性能的影响。结果表明:在一定流速范围内,Nu随着肋高和肋宽的增加而增加,随着轴向间距的增加而减小;相同换热条件下,三维肋管综合性能评价指标(Performance Evaluation Criterion, PEC)优于光管;且换热管的PEC随着肋高和肋宽的增加而增加,随着轴向间距的增加反而减小。 展开更多

关键词 传热 流动 湍流 三维肋管 肋结构参数

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