车辆通风式制动盘内部通道对流换热研究综述

总结了通风式制动盘内部通道对流换热的研究成果,从内部通道的质量流量、对流换热系数和有效散热表面积三方面,分析了不同结构设计对制动盘内部通道换热的影响;从解析法、数值分析法和试验测试法三方面,综述了国内外在对流换热分析和检测方法的研究概况。研究结果表明：在径向叶片制动盘通道内,主要存在2种流动方式,由紧邻叶片吸力侧气流分离引起的回流和在径向通道内部旋转的二次流,抑制回流区的形成可以提高泵送空气质量流量,使通道内的温度分布更加均匀,二次流将促进通道间的空气混合流动和湍流的发展,加强局部剪切应力,改善制动盘散热性能;综合应用射流冲击强化方式(多束流、旋流和多方向射流等)、高孔隙率和类柱状结构优化设计也能够改变流体在通道中的流动状态,这些措施都会使得通道内流体扰动增大,热边界层变薄,壁面附近的速度梯度增大,有效提高了制动盘的对流换热系数,增强了散热能力;采用解析法和数值分析法得到的结果具有很强的理论参考价值,而采用试验测试法所获得的结果更加接近制动盘实际内部温度和气体流速的变化,因此,若能将三者无缝结合,实现优势互补,则最具有科学研究价值;在对高速车辆制动盘结构进行优化设计时,为了获得最大的散热效率,往往忽略了通道内摩擦压降和流动阻力,因此,如何平衡散热与摩擦压降、流动阻力之间的关系,还需进一步深入探索与研究。     

基于有限元法的热套凸轮轴冷却工艺研究

基于有限元法研究热套凸轮轴装配工艺,分析采用不同流体以不同吹冷速度强制冷却凸轮轴时的冷却效率。结果表明,随着冷却流体流速的增大,冷却速度显著增大,但冷却速度对于流速增加的敏感性逐渐降低,缩短同样的冷却时间所需的流速增量越来越大。相比于吹冷速度,拥有不同物性参数的不同流体对于冷却效率的影响更加显著。冷却过程中凸轮轴轴体由于热传导产生的膨胀并不影响下一缸凸轮的装配。     

北海集装箱快运班列首发

4月18日，北海至福泉集装箱快运班列成功首发。该班列是中铁集装箱柳州分公司启动的第2条集装箱对流五定班列（定点、定时、定线、定价、定车次），已纳入铁道部最新运营图。     

新型晶闸管模块叉车斩波器

新型晶闸管模块叉车斩波器性能好，可靠性高，体积小，适应了装车的要求。文章对其主电路、控制电路作了详细介绍，并结合使用情况，指出了它的广阔市场前景。     

一种混合式直流断路器设计方法

针对一种典型的混合式直流断路器,本文提出了优先进行"零电流换流过程设计",随后进行"零电压换流过程设计"的设计方法。以8 k V/4k A的混合式直流断路器为例,针对预期短路电流160 k A且短路时间常数为7 ms的工况,基于该方法成功实现了短路分断时间不超过1.8 ms且分断峰值电流不超过40 k A的设计指标。该方法对混合式直流断路器的设计具有一定的指导意义。     

三电平NPC拓扑结构中功率IGBT器件的应用和分析

讨论了三电平NPC拓扑结构的基本工作原理和相应的换流路径;考虑到IGBT模块对直流电压稳定性的要求,给出在给定故障率条件下允许长期运行的最大直流母线电压;分析了器件芯片技术及封装的特点,给出了在三电平应用中的IGBT解决方案;以4.5k V IGBT为例,研究了三电平拓扑布局应用中杂散电感及结温差异所引起的开关特性问题,并提出一些在三电平设计中关于IGBT模块均流和布局应用方面的建议。     

自然对流影响结冰的数值模拟及实验研究

为了了解在结冰过程中水的自然对流对蓄冰桶内温度分布的影响以及水的实际的流动情况,利用数值模拟软件对竖直铜管结冰过程进行了研究,通过实验对数值模拟得出的温度分布进行了验证。从数值模拟计算得出:靠近管壁的底角出现了和主流区流动相反的漩涡,且随着时间的推移漩涡不断向上移动;纵向温度分布出现了翻转现象,径向温差很小;且密度翻转现象对冰层的轮廓有影响,使得冰层出现倒锥形。     

不确定强对流天气下动态改航路径规划

为了解决对流云团状态不确定条件下的改航路径规划问题,利用云团预测状态的不确定性测度和外推位置随机误差建立多雷暴云团的状态转移矩阵,用于预测改航路径规划网络的时变阻滞状态.以期望改航代价最小为优化目标,以航段连续性和最大穿越风险代价为约束条件,建立了动态改航路径规划模型.针对确定性和不确定性两种天气场景的16种初始状态,采用遗传算法对模型进行求解,结果表明,通过预测云团状态的不确定变化,改航路径能策略性地选择穿越初始状态不可航云团或绕飞初始状态可航云团.与确定性改航策略相比,绕飞距离减少了40%,穿越云团次数减少了30.8%,改航路径的安全性和经济性均得到有效改善.     

基于CFD的某电动车电池包结构设计及热分析

建立了某电动车电池包3维模型,并采用数值模拟方法分析了电池包自然对流和强制通风冷却时的稳态温度场,结果表明2种方式都不能较好地满足电池的散热要求;据此设计了5种结构改进方案。通过CFD模拟发现:在电池包中部设置开口挡板并依次错位布置进风口、通风口和出风口,可以达到较好的散热效果,电池包最高温度下降了8.3℃、最大温差下降了7.3℃、单体电池的最大温差下降了6.1℃。     

对流换热系数的反求方法

针对对流换热系数影响因素多,求解困难,传统的数值计算多采用试凑法,人工修改对流换热系数,使最后边界温度的计算值与测量值吻合,但是收敛缓慢耗费人工.基于反问题分析原理,结合无约束优化思想,提出了一种求解对流换热系数的方法,解决了这一问题.