分布式大功率LED路灯散热器的结构设计

LED作为第４代照明光源,以其节能环保的优势而逐渐地用于照明和信号灯具中,但LED对芯片的工作温度要求很高,为保证LED的正常使用,必须提高LED的散热能力。文章以200W LEDＤ路灯为模型,提出了一种新型的翅片散热器,应用ANSYS并结合正交设计法对散热器进行了温度场的模拟。通过分析翅片厚度、翅片间距、翅片外轮廓半径、基板厚度等结构参数对散热器温度场的影响,得到了最优的参数组合,使LED的温度满足要求,并且使散热器的质量较轻。     

基于正交试验法的COB LED散热器优化设计

结温过高会影响寿命与可靠性,为了降低芯片温度,设计了一款带凹槽的半球型散热器。首先通过实验对模拟 仿真结果进行对比,验证了ANSYS Workbench稳态热分析模块模拟仿真的合理性,然后采用正交试验法对半球型散热器进行模拟优化设计,从翅片高度、翅片个 数、凹槽深度和翅片厚度4个方面考察了半球型散热器尺寸参数对COB LED芯片最高温度的影响,得到了一个散热效率最优的结果。优化后芯片最高温度降低到 63.705 ℃。优化后散热器体积小于太阳花型和翅型散热器,而散热效果在3者中最好。     

CSP结构的热场分析

本文利用ansys软件对CSP结构建立起二雏和三维模型，通过仿真得到了在稳态情况下CSP结构热场分布，从而进一步说明在相同条件下，利用三维模型计算的温度场比二维平面模型计算的温度场偏低，这是由于长度方向上的近似引起温度场计算的误差。     

周期性环肋通道内的流动和换热

用非稳态数学模型对包含入口段的带肋环形通道内的流动和换热进行了数值模拟.在肋片参数Sp/D=0.187 5、Sp/D=1.125,雷诺数在400～800范围内,流动和换热都出现了自维持振荡特性,且入口段后,各几何周期的速度场、无因次过余温度场基本相同,随时间的变化规律也基本相同.肋片高度增加,平均努塞尔数和摩擦阻力系数增加.肋片间距增大,对摩擦阻力系数影响较小,对努塞尔数影响较大.雷诺数增大,努塞尔数增大,阻力系数减小.     

钢筋混凝土中离子渗透扩散的研究

钢筋混凝土中离子的渗透扩散是钢筋混凝土的锈蚀的重要过程,这里对温度场和浓度场进行了相似分析,介绍了如何用温度场来模拟渗透过程中的浓度场的变化过程,为研究钢筋混凝土的耐久性提供了1种切实可行的方法.     

基于FLUENT的管壳换热器壳程流场数值模拟与分析

通过简化管壳式换热器模型,采用非结构网格划分,选用κε湍流模型,应用CFD软件FLUENT对壳程流体流动和传热过程进行了数值模拟,得到了不同折流板间距情况下壳程流体温度场、压力场以及速度场的分布情况。分析了折流板间距对壳程流体流场分布、换热器传热速率以及压力损失的影响,并得出了进口流速与传热量和压力损失之间的关系。模拟结果与理论研究结果相符合,对管壳式换热器的设计和改进有一定的参考价值。     

隧道式加热炉热流场模拟分析

根据炉体结构为细长形以及多段重复的特点,对隧道式加热炉热风进气口和导流板导流孔截面进行等效处理,建立了工作截面的二维模型;根据加热工艺过程中恒温时段较长的特点,采用了稳态流场和温度场的模型;利用流体力学软件FLUENT对实际生产中彩色显像管在隧道式加热炉内加工时的炉内热流场分布情况进行了分析,获得了流速场和温度场;其中流速场与根据等效结构制作的流体图案模型获得的流体图案相吻合;所得到的温度场的个别特征点温度与实际测量结果相符,指出大幅度的温度波动是导致玻壳经常爆裂的主要原因。     

印刷车间风速及温度分布规律研究

针对西安市某印刷车间生产运行时对风速的特殊要求,为确定较优送风速度,借助FLUENT前处理软件Gambit 绘制模型,完成网格划分,设置初始边界条件,对不同风速工况时,即出风口速度分别为5.0和5.5 m/s时,印刷车间室 内不同水平面及垂直面的温度场和速度场分布规律进行模拟分析,得出风速为5 m/s的工况下,风速分布均匀性指标较 优,温度分布有利于车间内污染物的排出。研究结果可为印刷车间正常运行提供良好的室内空气环境。     

钢筋混凝土中离子渗透扩散的研究

钢筋混凝土中离子的渗透扩散是钢筋混凝土的锈蚀的重要过程，这里对温度场和浓度场进行了相似分析，介绍了如何用温度场来模拟渗透过程中的浓度场的变化过程，为研究钢筋混凝土的耐久性提供了1种切实可行的方法。     

燃气红外辐射采暖在高大建筑上的应用及节能分析

阐述燃气红外辐射采暖的原理并分析辐射采暖方式的优缺点,说明燃气红外辐射采暖在高大建筑上是适用的。通过工程实例与散热器采暖系统相比,燃气红外辐射采暖的初投资及运行费用均较低,其节能效果显著。     

锥形场发射体尖端温度的分析

从热传导方程出发,考虑Nottingham效应和焦耳热情况下,采用自洽求解了圆锥形场发射体的尖端表面温度;定量讨论了温度与给定的圆锥形场发射体的结构参量与物理参量的关系。结果表明Nottingham效应、热导率和锥体横截面积的大小对尖端表面温度起决定作用,由Nottingham效应和焦耳热产生的温度在通常发射电流情况下,并不会达到钼的熔点温度而引起微尖锥发射体的失效。     

复杂工况下热油管道泄漏识别与定位方法研究

针对复杂工况下热原油管道泄漏难以准确识别的难题,提出采用基于多元支持向量机的管道泄漏诊断方法,并建立了识别模型,可以在小样本情形下完成模型的训练工作,实现多种工况下对压力波动信号的分类识别,从而提高评判泄漏的有效性和准确性。针对热油管道负压波波速受油品及温度等因素影响较大所导致的定位误差,分析了管道沿程轴向温降以修正负压波波速,并采用牛顿-柯特斯积分方法对传统泄漏定位公式进行了改进。现场实验表明,基于多元支持向量机的检测方法能有效地识别管道运行异常状态,改进的漏点定位算法使得定位精度从原来的2.5%提高到1.0%。     

冷热油交替输送加热方案的经济比选

针对冷热油交替输送工艺中加热方案的确定问题，建立了冷热油交替输送管道的热力、水力计算模型，采用有限容积法和热力特征线法对非稳态热力、水力耦合问题进行了数值求解，参考国内某原油管道现场实测数据对程序进行了检验。通过模拟不同加热方案的原油进站温度随时间的变化，分析了加热方案的可行性；按对低凝原油加热时是全部加热还是油尾部分加热提出了2种加热控制方式，研究了采取不同加热控制方式时最低加热能耗的变化规律。结果表明：在取得最佳加热方式时，对低凝油油尾部分加热所消耗的燃料油比对低凝油整体加热的要少。     

双重介质油藏数值模拟并行算法研究

裂缝型碳酸盐岩油藏非均质性极强，数值模拟运算时间长，迫切需要一种切实可行的解决方法。介绍了区域分解法在数值模拟中的应用方法，提供了油藏数值模拟串行算法并行化的一般策略与方法。基于已开发的双重介质油藏数值模拟串行算法及建立的Windows平台PC集群网络并行计算环境，利用消息传递界面（MPI库）实现了并行过程中所有消息的传递功能。通过对国内某实际碳酸盐岩油田的模拟表明，并行后的算法是成功的，2个PC加速比高达1.86，4个PC达到3.46，8个PC达到6.89。通过模拟还发现，并行数值模拟时，存在最佳的子区域规模和数目。该算法解决了大规模碳酸盐岩油藏数值模拟时间长的问题，具有实际的应用价值。     

自然风冷条件下的小功率IGBT建模与仿真

采用一种计算IGBT损耗的方法，通过测量IGBT工作时的功率，计算出功率模块的通态损耗和开通、关断损耗．考虑了温度对损耗计算的影响，并以此为基准利用ANSYS热分析软件建立了模型．根据仿真所得IGBT工作时的热分布云图，设计了一种适合功率模块的散热器；建立了实验电路，并测量了IGBT及散热器的实际工作温度，与仿真结果进行对比，从而证明了设计的合理性．     

矩形微通道内滑移区气体流动换热的数值模拟

在等壁温边界条件下对矩形微细通道速度滑移区的对流换热进行了二维数值模拟、在一阶速度滑移和温度跳跃的边界条件下，计算出了通道内的速度和温度以及压力分布。比较了不同克努森数Kn对于滑移速度和跳跃温度的影响。结果表明，由于气体的稀薄性，压力呈现更加线性化减小的趋势，随着Kn的增加，通道入口与出口处的滑移速度和跳跃温度至现增加的趋势。在通道入口附近，气流速度和温度变化剧烈，而在出口处截面平均流速和温度随加的增加而降低．     

阴极表面电场对正交场电子枪的影响

给出了在正交场中,阴极处于任意工作状态下,求空间电荷流和电极形状的普遍解。计算分析了阴极表面电场与电子初(?)对电极形状和电子注特性的影响。分析表明,使阴极在温度限制下工作,增强阴极表面电场强度,可减小电极形状和电子初(?)对电子注特性的影响。     

基于CFD的蒸气箱分区结构流场数值模拟

针对蒸气箱在开发改进过程中,缺少对内部蒸气流动特性的理论分析和有效开发手段而过于依赖设计经验的问 题,建立了基于计算流体动力学( CFD)的蒸气可压缩流动模型,采用了FLUENT的SST k-ω模型对蒸气箱内部分区结构 进行蒸气流动数值模拟：改变不同的输入条件,探索了蒸气箱内部的缓冲区、阻流区、主流区和扩散板等结构对蒸气喷射 稳定性、均匀性和热量损失的影响。研究表明：缓冲区与阻流区阶梯连接会产生较强的蒸气湍流,迅速降低喷射速度;阻 流板在降低流速,分散蒸气流动的同时,加剧蒸气湍流,影响蒸气输出速度和流量分布;扩散孔的形状分布直接影响了蒸 气喷射速度、流量和加热区域均匀蒸气层的形成     

板带式速冻机空载状况下速度场的数值模拟

通过对速冻机作适当的几何简化,建立了相应的数学物理模型.使用PHOENICS软件对速冻机内的流场进行了数值模拟,分析了板带运动、空气进口速度、流动通道高度及空气入射角等对内部流场的影响.研究结果表明,空气进口速度和通道高度的选取应综合考虑空气流速大小、流速均匀性和流动阻力损失等3方面因素;最佳空气入射角应为0°.     

碳排放配额分配的DEA建模与应用

在区域层面分解CO2排放强度下降目标是我国能源经济政策关注的热点问题,也是实现国家“十二五”CO2排放强度削减目标的有效途径.基于数据包络分析方法(DEA),提出一种新的DEA-CEA(DEA based carbon emissions allocation)配额分配模型,该模型将CO2排放配额分配问题视为一种总量受控的资源配置问题,以效率优先为目标,人均公平为约束,将国家排放总量分配给各省.采用2010年数据,基于传统DEA分配模型和DEA-CEA模型分别进行计算,并与2010年实际情况进行对比分析,结果显示:在相同生产水平和减排约束下,DEA-CEA模型分配结果的减排成本更低,减排任务更符合各地区实际情况,从而更有利于地区经济协调发展,地区间分配配额的差距有所减小进而有助于提高减排政策的可执行性.