地铁车辆牵引变流器的热管散热器的数值模拟

变流器采用"热管散热器+走行风冷"方式可简化柜体结构。为分析热管散热器的散热性能,利用Fluent软件分析了其流速和温度的分布特点,结果表明热管散热器在较低的车辆运行速度下仍具有较好的散热效果。实际的现场应用情况验证了仿真结果的准确性。     

3D复合相变散热器在轨道交通中的热管理应用研究

针对轨道交通领域日趋恶劣的热管理条件,文章对一种散热效率更高效的3D复合相变散热器进行了研究。应用数值仿真和试验测试的研究方法,将3D复合相变散热器与相同体积的双面热管散热器和水冷散热器进行对比,结果表明:与双面热管散热器相比,3D复合相变散热器在相同风速和功率工况下,热阻降低7.8%～10.5%,压降降低57.5%～63.6%,均温效果提升约52%;对于相同风机的冷却系统,单个IGBT最大许用功率可增大670 W,增幅约26.8%;额定工况的热性能与水冷散热接近。     

冷却趋势:电力电子系统将依赖于散热技术

电力电子系统和器件的发展依赖于散热技术的进步.文章介绍了有关的散热器件,如散热器、热间隙垫片、热管、热扩散器、冷却板、插件集热器,以及解决散热问题的设计软件.     

笔记本热管型散热系统结构参数及特点分析

在对笔记本散热系统结构设计的相关概念进行论述的基础上,研究了笔记本散热模组的主要构成部件结构形式,对其中的热管、鳍片、散热板、散热介质以及风扇的原理等进行了详细分析。结合实际设计经验和需求,论述了笔记本热管型散热系统结构的基本参数以及对应的特点,为笔记本热管型散热系统结构设计及优化工作提供理论依据。     

机车变流装置中电力电子器件散热器的热设计

电力电子器件是变流装置中的关键部件,发热量大,其热设计的好坏直接影响系统的可靠性.文章应用CFD方法对强迫风冷散热器、水冷板和热管散热器进行了研究,结果表明,通过CFD方法对设计进行验证及优化是可行的方案,避免了因实验验证而产生的较大人力和物力的支出,缩短了设计周期.     

HX_D3C型电力机车辅助变流器水冷却技术的研究与实现

HXD3C型机车投入运用以来,经常因辅助变流器风冷系统冷却不良造成机破。为了彻底解决该辅助变流器冷却不良的问题,提出了采用主、辅变流器水冷却系统并联、降低辅助变流器开关损耗的总体方案。通过对该方案中功率元件散热、冷却能力等技术参数的分析及试验验证,说明了方案的可行性。该方案能彻底解决风冷散热器污损而引起的机破问题,为后期HXD3C机车辅助变流器水冷方案的批量装车奠定了基础。     

高热流密度SiC功率模块传热优化设计研究

针对新一代高压封装SiC器件功率模块功率密度更大、芯片尺寸更小的问题,文章基于一种新型复合相变散热技术,应用数值仿真和试验测试的研究方法进行传热优化设计研究。将优化设计所得的结果与外形尺寸一致的常规型材翅片散热方案进行性能对比,对比结果表明：在功率3×630 W的工况下,新型复合相变散热器相对型材翅片散热器,在相同风速条件下,温升可减小23.9～32.5 K,降幅为39.7%～61.6%;在相同风冷系统条件下,温升降幅可达到52%,并且对于相同的散热器设计温升,单个IGBT应用功率可增大约860 W,增幅约1倍,对于大功率、高热流密度散热应用发展前景广阔。     

某强混合动力动车组储能电源的散热设计

某强混合动力动车组采用储能电源和动力包的混合动力方案,其中的储能电源采用车底悬挂方式.文章结合动车组技术要求,详细阐述了采用客室空调废排作为冷却风的储能电源通风结构设计和风道控制方法,散热仿真结果和实际运用数据表明:该通风散热设计既可以保证储能电源的散热环境,又能有效提高能源利用率.     

有轨电车氢燃料电池系统通风散热方法研究

为解决有轨电车氢燃料电池系统的散热问题,文章提出一种新型车载氢燃料电池系统通风散热方法,分析了该方法的散热原理和控制策略,并对通风散热结构进行了详细介绍.该车载氢燃料电池系统通风散热方法提高了系统散热效率,降低了散热风机能耗.     

机械式制冷热管对多年冻土的制冷效果研究

多年冻土区路基防护技术是冻土科研人员长期研究的重点。基于多年冻土区现场试验,对研发的新型机械式制冷热管与普通热管的制冷效果进行对比分析。结果表明:(1)机械式制冷热管可以弥补普通热管在暖季不能工作的缺陷,能在暖季和寒季同时带走活动层中的热量,增加冷储量,有效保护多年冻土;(2)分别在寒季和暖季,机械式制冷热管比普通热管的侧壁温度在活动层中低2. 77～0. 39℃、1. 22～0. 13℃,在多年冻土层2. 0～6. 0 m深度范围中低3. 24～0. 52℃、0. 55～0. 12℃,机械式制冷热管年均温度比普通热管年均温度在活动层和多年冻土层中均低0. 74℃;(3)分别在暖季和寒季,机械式制冷热管的积温是普通热管积温的1. 4倍～2. 1倍、1. 4倍～1. 8倍,机械式制冷热管的年积温是普通热管年积温的1. 9倍。研究成果可为新型机械式制冷热管技术在多年冻土热稳定维护中的应用提供理论依据。     

高速列车车体传热系数模拟计算

以往的铁道客车车体传热系数的计算都只是对车体结构的导热热阻进行分析和计算,在涉及对流换热和辐射换热时只能采用经验数据.文章采用CFD方法模拟高速列车车体传热系数的试验工况,以再现高速列车车体传热系数试验时的导热、对流换热和辐射换热过程,因而模拟计算结果比较准确.     

基于均温技术的走行风冷热管散热器性能优化研究

针对传统地铁走行风冷直管热管散热器在地铁低速运行时存在过热风险较高的现状,提出了一种可有效解决这一问题的新型热管散热器。基于均温技术,应用数值仿真和试验测试的研究方法,采用"L型"热管和均温管在原有直管热管散热器基础上进行优化,并在某地铁线上进行现场试验验证。试验结果表明,采用了"L型热管+均温管"的散热器成功解决了传统地铁走行风冷直管热管散热器在地铁低速运行时过热问题,可适应各种工况,在确保安全稳定运行的同时,减重增效非常显著。     

微通道冷凝器在城市轨道交通车辆变频热泵空调上的应用

在城市轨道交通车辆变频热泵空调机组翅片管冷凝器的基础上,对微通道冷凝器的应用进行了研究。结果表明:采用微通道冷凝器,机组制冷剂充注量降低27.27%;同压缩机频率下,机组制冷量和能效比分别上升1.12%和5.73%,制热量和能效比分别下降20.46%和5.85%;微通道冷凝器结霜快而均匀,多次结、除霜后换热器边角处有积霜现象。     

热管散热器在新型变流装置中的应用

针对传统的实体铝、铜散热器已经远不能满足大容量元件散热容量要求的现状,提出采用热管散热器的新思路,并阐述了热管的结构和特点。简要介绍了我国已利用热管开发的机车用新产品,预测热管散热器将有广泛的应用前景。     

直接空冷单元流场特性数值研究

通过数值模拟,分析风速、平台宽度、挡风墙高度、挡风墙形状等因素影响下的空冷单元空气流动的变化规律。研究结果表明,环境风速对流场影响较大,随着环境风速的增加,轴流风机的通风量降低,当环境风速为11m／s时,轴流风机流量为无风时的63％;空冷平台宽度对流动传热特性影响很小;加装挡风墙下延对空冷单元轴流风机吸风量有显著提高。     

基于Icepak的机车牵引变流器热设计

以某机车牵引变流器散热系统为研究对象,对其功率模块和其他热敏感度高的关键部件热损耗进行分析。针对该变流器的整体布局特征,提出各功率模块采用独立风道的方式进行冷却,并在风机的入口前设计导流装置,将各模块的冷却风量按功耗的比例进行分配,均衡冷却效果。采用Icepak软件计算变流器内部的流场分布和功率模块的温度分布,结果表明:各关键部件的散热都能满足设计要求,各功率模块的冷却效果也较为均衡。通过温升试验验证,试验结果与仿真结果基本吻合,验证了方案的可行性。     

环境温度变化对柴油机本体传热量的影响研究

采用GT POWER软件对柴油机进行气缸内工作过程仿真,模拟计算柴油机在不同工况下的传热状况,通过柴油机热平衡试验对仿真模型进行了校核;研究了环境温度变化对柴油机传热的影响,并分析其变化规律,为研制对环境变化有良好适应性的柴油机和冷却系统的设计提供了参考依据.     

车辆隔热壁K值计算中空气层的处理方法

对轨道交通车辆多层复合结构的隔热壁进行隔热性能理论计算与仿真计算的对比,对隔热壁内部空气层的隔热性能进行分析。结论为:在车辆多层复合结构的隔热壁K值计算中,当空气层厚度大于一定厚度时,流体自然对流对隔热壁的隔热性能影响较大。利用多项式密度(Polynomial Denisity)和Boussinesq模型两种算法,对所得结论进行了验证。     

危险货物集装箱传热数值分析

影响铁路危险货物集装箱运输安全的因素很多,其中最主要的因素是温度.集装箱箱内环境温度的变化除取决于周围空气温度、太阳辐射、大地和周围物体的热辐射等因素外,同时集装箱内货物的装载方式和货物的物理性质也影响各部位的温度范围和变化,是一个复杂的传热过程.仅凭经验判断,确定箱内温度,制定运输条件,缺乏理论性指导.基于此,本文对典型干热气候区集装箱内外温度的实测值用有限元法进行传热模拟分析,首先建立了集装箱有限元传热及计算模型,然后针对典型气候进行最不利条件下货物和集装箱温度分布数值计算,为确定集装箱运输危险货物的方案和适箱货物提供参考依据.