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。     

Fe-Mn-Ge合金弹性模量反常与相变的研究

利用声频共振方法测量了Fe-Mn-Ge合金的杨氏模量与温度之间的关系.顺磁-反铁磁性转变导致合金出现明显的弹性模量反常,产生模量软化.Ge降低Fe-Mn合金的弹性模量E和尼尔转变温度TN,增大△E值,并使TN以下的弹性模量温度系数βE由负变正.γ+ε两相组织有利于获得较小的βE值恒弹性合金.以E-T曲线确定的合金相变温度与以磁化率、电阻率、膨胀率确定的相变温度基本吻合,用弹性模量方法能准确地测定出合金马氏体相变点和磁性转变点.     

PEMFC中水的饱和蒸汽压力与其中多孔介质特征关系研究

质子交换膜燃料电池（PEMFC）水管理是电池能否良好运行的关键.根据催化层微观结构模型,分析了其中电化学反应生成水的传递方式;又据催化层、扩散亚层和扩散层多孔介质材料的亲水性和憎水性,计算了多孔材料中孔径对饱和蒸汽压力的影响.认为电化学反应生成的水可能是气态也可能是液态;材料亲、憎水性和孔径对饱和蒸汽压力有巨大的影响.为了在PEMFC中更精确地构造反应物和生成物的流通通道,微观上研究水的相变和二相流是必须的,因此应构造新的相变和二相流模型.     

热循环对Fe—23Mn和Fe—28Mn—4Si合金马氏体相变和组织结构的影响

Ｆｅ－２３Ｍｎ合金和Ｆｅ－２８Ｍｎ－４Ｓｉ合金的马氏体相变在热循环中行为截然相反，Ｆｅ－２３Ｍｎ合金奥氏体经热循环后产生稳定化，随着热循环次数增加，ε马氏体数量减少直至消失，得到单相奥氏体组织，但质变循环稳定化的奥氏体在室温时效过程中发生等温γ→ε相变，Ｆｅ－２８Ｍｎ－４Ｓｉ合金奥氏体经热循环不产生稳定化。ε马氏体数量不是减少，而是明显增多，Ｆｅ－２８Ｍｎ－４Ｓｉ合金γ→ε相变具有组织遗传特征，而     

形状记忆合金梁动力稳定性

基于形状记忆合金材料的热：力学行为和拟弹性行为本构关系及梁的动力学平衡方程，建立了该类梁横向振动非线性动力学模型．用平衡态定性分析法讨论了形状记忆合金梁的稳定性与材料相变的关系．研究表明，梁的横向振动平衡态的稳定性与材料相的稳定性有对应关系．在马氏体相稳定的低温状态，系统有3个不动点，1个为稳定中心，另外2个为不稳定鞍点；在马氏体与奥氏体共存的中间温度状态，系统有5个不动点，3个为稳定的中心，2个为不稳定的鞍点；在奥氏体相稳定的高温度状态，系统有唯一稳定不动点。     

基于相变与液冷耦合的电池热管理系统研究

电池组在高环境温度下以高倍率放电时,电池组温度过高、温差大,极易引发安全问题。笔者针对这一问题设计了一种新的耦合式电池热管理系统。以采用纯石蜡冷却模型作为初始模型,首先探讨不同膨胀石墨质量分数的复合相变材料对于电池组热性能的影响,得出:在30℃的环境温度下,电池组以4C倍率放电时,采用EG质量分数为12%的复合相变材料对电池组进行冷却最优。在最优复合相变材料的基础上引入液冷系统,构建克里格近似模型,采用NSGA-Ⅱ遗传算法对耦合系统寻优,得出的预测结果精度较高误差最大仅为0.21%。利用算法寻优得出的最优解与初始模型相比,电池组最高温度下降5.29℃降幅为11.46%,最大温差下降0.12℃降幅为54.09%。结果表明:相变材料与液体冷却耦合热管理系统对电池组控温效果显著。     

磨削淬火技术的温度场仿真研究

目前对磨削淬火的研究,多采用实验的方法,通过大量的实验来制定合适的工艺参数,但由于磨削加工的复杂性,常使得实验研究带有一定的偶然性和盲目性.文中对影响磨削淬火工艺的关键因素——温度场,利用有限元方法进行了仿真研究,得到了磨削温度场的等温线图和工件各处的温度变化历程,预测了工件表层是否发生马氏体相变及相变层厚度,并进行了实验验证.研究表明,磨削淬火技术可以替代常规表面淬火工艺,利用磨削温度场仿真技术可以减少实验量、节省实验费用.     

船用铸钢件后续加工产生的裂纹分析

船用铸钢件的大量应用，宏观裂纹问题成了快节拍持续生产的一个瓶颈，本文着重从焊接技术上分析产生裂纹的原因，以便从工艺方法上尽量去减少和解决。     

冷凝器内蒸汽相变及流动阻力分析

针对某船用辅冷凝器内工质流动与相变换热特性，对冷凝器内蒸汽的流动换热开展理论建模与数值计算。计算蒸汽流过换热管时压力变化，从而发现局部压阻较大位置，并得到该冷凝器不同阶段下蒸汽冷凝相变过程，最终得出该冷凝器内冷凝水的过冷度。该结果对现工况下冷凝器的试验具有极大的指导意义，并为改善冷凝器结构提供新的思路。     

人工神经网络预测奥氏体化温度

采用附加动量项和变步长的方法，对人工神经网络的BP算法进行了训练。利用训练后所得到的模型，对奥氏体化温度进行了分析和预测。计算表明，网络预测值与实测值之间具有很高的相关性和精确度，可用来研究单个元素含量的变化对相变，临界点的影响。