地铁车辆运行条件下IGBT器件过热报警问题分析研究

针对宁波地铁2号线车辆压道运行工况下频繁出现IGBT器件过热报警问题，分别开展MP_2车和M_2车在压道运行工况和正线运行工况下的温升测试，并利用FLUENT软件对热管散热器和IGBT器件进行仿真分析。研究结果表明，受车体底部设备阻挡，地铁车辆牵引逆变器热管散热器进出风口的风速为车辆速度的15%～40%;压道运行工况下，MP_2车热管散热器的进口平均风速低于M_2车，是MP_2车频繁报IGBT器件过热的根本原因；正线运行工况下，热管散热器的进口平均风速为6 m/s,可以保证IGBT器件的可靠应用。温升测试与仿真分析方法可为地铁车辆牵引逆变器的热设计工作提供理论指导。     

井筒重力热管室内实验与矿场试验研究

利用重力热管的高效传热特性,将其应用在井筒流体加热过程中,分析了重力热管加热效果的外部影响因素。结果表明,重力热管在不消耗额外能量的条件下,利用深部流体能量提高井筒上部流体的温度,能起到均衡井筒温度场的作用,进而改善井筒温度分布剖面。室内实验表明：工质类型、工质充液率、真空度对重力热管的传热效果有很大影响。矿场试验表明：在适当的条件下,能够将原油温度加热到原油凝点以上,降低原油粘度,改善原油流动性,井底抽油杆载荷,满足生产实际的要求;重力热管加热过程受井底温度、热管下入深度、油井产液量以及原油物性等因素的影响,随着井底温度、热管下入深度、油井产液量的增加,重力热管的传热效果变好。     

无吸液芯径向热管的温度特性

围绕径向热管的等温性能,对无吸液芯径向热管的外管壁面和内管壁面的温度特性进行了实验研究,分析了不同充液率和不同控制温度下,无吸液芯径向热管管壁的温度分布以及径向热管的换热机理。通过实验研究发现,径向热管轴向不仅具有良好的等温性能而且具有良好的温度稳定性;由于热管本身比较大的等效热容,使得径向热管对温度波动具有明显的衰减作用。     

不同工质振荡热管的传热性能

为了解不同工质回路振荡热管运行和传热机理及规律,进行了风冷弯曲封闭循环振荡热管的实验,测定了R123、乙醇和水3种不同工质在振荡热管中不同充注量及不同加热功率下的热阻.结果发现,振荡热管的激励和传热特性与工质的物性包括饱和温度、比热容、汽化潜热及饱和温度下压力随温度的变化率有关,且不同物性在不同工况下作用大小不同,这决定了热管发生振荡的难易和发生振荡后热阻性能的变化.     

冷藏柜用半导体制冷器的改型试验研究

在理论分析的基础上，就冷藏柜用半导体制冷器的热管散热器、吸热器的结构形式进行了改型设计，研制出了多片组合式半导体制冷器。通过对改型前后的测试发现：多片组合式制冷器的性能明显优于原制冷器，从而为半导体冷藏柜用制冷器的改进设计提供了有益的参考。     

路灯新型热管散热器散热研究

LED（light emitting diode）结温过高不仅会使光波波长漂移,还会使发光效率和寿命下降,为此设计了一种热管翅 片散热结构,并运用ANSYS Icepak热分析软件对该结构进行了参数化分析设计,得到了LED最高结温小于70℃时的最 优结构参数。同时建立了翅顶为恒温的数学方程,计算验证翅片温度分布,结果显示翅片温度分布相近,散热器整体温 度分布均匀,整体温差小于5℃。表明设计的热管翅片散热结构满足大功率LED路灯的使用要求。     

摩托车散热器的热力计算方法

针对常用型式的摩托车散热器，在大量实验和分析计算的基础上，综合归纳合适的关联式，提出了预测摩托车散热器传热及阻力特性的计算方法，计算结果与实验数据吻合。     

低温水热管的特性研究

比较了几种工质在近室温范围的性能并对20～60℃的水热管特性进行了研究,认为在该温度区间水仍为较合理工质,实验测得了20～60℃水热管的换热系数及最大热流密度,并整理出了该研究范围的热管蒸发段和冷凝段换热特性的关联式。     

汽车电控单元散热器的模态分析

汽车ECU散热器的动态性能直接决定了ECU各个部件的工作稳定性,对电控单元散热器进行动态特性分析是保证汽车可靠性的主要技术手段.采用频率多参考模态拟合方法进行了模态试验,获得了散热器的3阶模态参数.根据ANSYS软件计算的模态参数与试验模态参数的比较结果,通过改变有限元几何模型形式和提高单元阶次等方法,修正有限元模型及其边界条件,最终达到模态频率的计算值与实验值最大相对误差为2.4%.获取的散热器模态参数.为汽车ECU散热器动态性能的优化提供了依据和参考.     

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。