公路路面热辐射对汽车排放NO_x扩散特性的影响

针对公路沥青路面热辐射,建立了三维大气流动及机动车排放物扩散的CFD仿真模型,进行了非定常三维湍流流动模拟;结合气象因素及单车排放NOx扩散浓度的实地测试,研究了路面热辐射对机动车排放物扩散的影响。结果表明:路表加热作用所产生的热力环流使得污染物能够被有效地输送和扩散至上空,从而使得近地面的污染物浓度下降;随地表温度增高,输送效应增强;在尾气排放方向处于距排气口10 m远处,人的呼吸带高度处NOx浓度仍然较高;NOx扩散浓度的模拟值与实测值具有较好的符合,验证了数值模型的可靠性。     

典型焊接接头固有应变的影响因素研究

基于热弹塑性有限元法采用多线性各向同性强化原则对船级钢T型接头的焊接过程进行了数值模拟,重点研究分析热输入量、焊接速度及焊脚长对固有变形的影响.从T型接头的固有应变数值分析与实验结果对比可以得到:当热输入量一致,数值计算的温度场和角变形与试验结果基本一致;角变形随着焊接速度和焊脚长增大,先增大后减小;横向收缩与纵向收缩率则有着不同的比例关系。     

Phase change analysis of an underwater glider propelled by the ocean＇s thermal energy

The phase change characteristic of the power source of an underwater glider propelled by the ocean＇s thermal energy is the key factor in glider attitude control. A numerical model has been established based on the enthalpy method to analyze the phase change heat transfer process under convective boundary conditions. Phase change is not an isothermal process, but one that occurs at a range of temperature. The total melting time of the material is very sensitive to the surrounding temperature. When the temperature of the surroundings decreases 8 degrees, the total melting time increases 1.8 times. But variations in surrounding temperature have little effect on the initial temperature of phase change, and the slope of the temperature time history curve remains the same. However, the temperature at which phase change is completed decreases significantly. Our research shows that the phase change process is also affected by container size, boundary conditions, and the power source＇s cross sectional area. Materials stored in 3 cylindrical containers with a diameter of 38ram needed the shortest phase change time. Our conclusions should be helpful in effective design of underwater glider power systems.     

基于热舒适性模拟评价的城市广场改造研究——以长沙五一广场为例

积极应对全球气候变化是我国经济社会发展的重大战略。低碳减排的新型城镇化要求提高城市的气候适应性,缓解城市气候问题。构建良好人居环境、推动社会高质量发展是当前面临的重大问题。在我国湿热地区的高密度中心城区,人流密集的枢纽型广场热舒适性日益受到关注,在其改造过程中引入模拟评价以改善环境整体热舒适度,对缓解城市热岛、优化城市空间规划建设、提升城市品质具有较强的现实意义。基于城市微气候模拟软件ENVI-met对方案进行数值模拟,得到6个热舒适性评价指标(预测平均投票、标准有效温度、生理等效温度、通用热气候指数、湿黑球温度、温湿指数)构建综合评价指标。通过ArcGIS量化处理后,比选长沙市五一广场3个改造方案的热舒适度,并从水体、铺地材料和植被等方向进一步优化。研究结果表明：微气候数值模拟的运用能优化规划方案的热舒适性,水体、铺砖、植被的类型选择、面积大小、组合模式都能有效降低温度提高热舒适性,单一指标评价空间热舒适性过去片面,构建综合评价指标可行性更高。在设计阶段优化提升环境热舒适度,不仅有利于改善城市气候问题,减少相关活动碳排放及国土空间规划中详细规划指标的控制,还为后续的方案设计、比选、评...     

车用新能源动力电池系统 PACK 开发设计

动力电池系统是新能源电动汽车动力的来源,作为电动汽车的关键零部件,其设计的合理性和安全性对电动汽车起着至关重要的作用。文章基于某车企需求研发设计一款 28 kWh的动力电池系统,主要从电池系统整体结构的排布与设计、电池电气系统的设计、电池热管理系统的设计等三个方面对该动力电池系统进行详细设计和分析。该设计通过结构上尺寸链的分析校核是合理的,以及对其热管理系统进行仿真分析,从而来验证其性能的可行性。此次设计为后续进一步对该电池系统进行优化和试验验证提供了一定的理论基础,也为电池系统开发工作者提供一定的参考价值。     

纯电动乘用车电驱动系统余热回收特性研究

针对如何回收电机余热以提升乘员舱制热性能的问题,基于AMESim软件搭建了纯电动乘用车热管理系统仿真模型。在此基础上,分析了电机余热回收模式下,制冷剂分配比例和热管理系统架构对乘员舱制热性能的影响。研究结果表明,在车速为60 km/h时,电机的发热量可达1 402 W,电机控制器的发热量可达427 W。与无电机余热回收模式相比,通过合理分配制冷剂,热管理系统从电驱动系统和环境中吸收的总热量可提升58.69%～100.57%,乘员舱制热功率可提升71.36%～100.37%。在电机余热回收模式下,采用并联架构的乘员舱制热功率比串联架构高出了23.42%～27.23%。     

动力电池低温热管理系统评价技术研究

电动汽车的普及对动力电池相关的技术提出了更高的要求,使电池保持在合适温度区间工作的动力电池热管理系统已经成为各大厂商的核心技术需求。由于锂离子电池在冬季低温环境下性能下降、寿命衰减尤为明显,低温热管理技术更是近年来动力电池研究的重点。从锂离子电池在低温环境中的性能劣化机理出发,对低温热管理系统的发展现状进行了综述,并结合最新研究进展,归纳了一套电动汽车低温热管理评价方法。     

车载电缆终端应控管热老化特性及对绝缘性能的影响

为研究车载电缆终端应控管热老化条件下的特性及热老化作用下的电缆终端绝缘性能,首先,通过试验研究确定车载电缆终端应控管宏观介电特性及微观老化规律;其次,基于对热老化下应控管材料电导、极化和损耗特性测试进行分析,得到不同老化周期下的介电特性曲线;最后,建立考虑应控管老化特性的车载电缆终端电场有限元模型,并基于热老化下介电参数计算应控管电缆终端电场分布. 研究表明：140 ℃老化条件下电导率上升趋势最为显著,50 kV/m场强下电导率达到最大值1.1 × 10⁻¹⁰ S/m,高温（140 ℃）老化20 d时,相对介电常数达到最小值14.00,此外,热解反应过程中聚合物长链折叠、断裂等陷阱阻碍作用增强,介质损耗有所增大;在应控管官能团特性及微观形貌上,热老化导致应控管材料烯烃类聚合物发生热解聚反应,形成化学立体缺陷,且加剧应控管试样表面聚合物球晶的裂解以及无机氧化产物的生成,试样表面理化特性发生变化. 仿真发现,在热老化条件下电缆终端内部电场畸变区域呈现扩大的趋势,电场畸变区域沿应控管向终端高压方向不断爬伸,最终稳定在乙丙橡胶主绝缘层与应控管的交界处.     

铝合金搅拌摩擦焊温度场的数值模拟

为了研究搅拌摩擦焊在焊接过程中温度场的变化情况，文中根据摩擦学原理，建立了搅拌摩擦焊热输入的数学模型，利用ANSYS有限元分析软件计算出瞬态温度场分布，并得到了试板上任意一点温度随时间的变化曲线。通过将计算结果与实验值比较，验证了计算结果的正确性。结果表明：搅拌摩擦焊是一种固态焊接方法，而且搅拌头前面的高温区域要比后方窄；在板厚方向上，温度是由表面向底面依次降低的；对于与焊缝中心等距离的点，后方比前方达到的温度最高值要稍高。     

高速机车制动温升对轴盘配合的影响

利用ANSYS建立了高速机车轴盘制动装置热量传递模型, 计算了接触面热阻、间隙导热系数和表面传热系数, 研究了其温度场分布特性, 分析了制动生热对轴盘制动装置过盈配合的影响。计算结果表明: 合理的制动盘和盘毂间隙能增大热阻, 减小温度对过盈配合的影响, 在结构允许范围内, 建议合理的设计单边间隙为0.5-1.5 mm; 制动结束时刻, 选择合理的盘毂厚度可使过盈面平均接触压力减小5.9%-6.6%, 以降低温度对过盈配合的影响, 建议盘毂合理厚度为8 mm。