稀疏软性磨粒流的磨粒群分布及其动力学特性研究

利用CFD技术和PIV测量研究了结构化表面约束流道内的流场和磨粒群分布。基于液 固两相流体耦合理论,利用欧拉 拉格朗日模型中的DPM模型和标准κ ε湍流模型对V型纹理矩形截面流道内颗粒运动进行了数值模拟,计算了流场中的湍流性能等参数。结果表明：V型纹理矩形截面约束流道内磨粒群的分布总体均匀,各速度矢量紊乱无序,靠近底部壁面区域颗粒相对比较密集,这些都有利于磨粒对壁面的微力微量切削。     

热管式甲醇制氢反应器温度分布的模拟研究

选用单速率反应动力学模型,基于Fluent软件建立热管式甲醇制氢反应器模型,对反应器内部温度的分布进行 了数值模拟。并研究了进口气体温度对反应器床层温度分布和甲醇转化率的影响。结果表明：将热管应用于甲醇制氢 反应器中可以改善反应器床层温度分布的均匀性;在一定范围内提高进口气体温度有利于床层温度的均布和甲醇的转 化率的提高。     

汽车车内热环境研究的现状和发展

对汽车车内热环境的现状和发展进行了综合性的介绍，阐述了现有车内热舒适性评价的客观局限性，提出了车内热环境主观评价模型的影响因素，概括了车内热环境的控制、数值模拟、试验以及研究趋势。     

Ka频段6W固态集成功放的热分析与设计

热模拟是毫米波中高功率放大器设计中的关键环节之一,可靠的散热结构可确保系统中有源器件工作在额定温度下,而基于有限元方法的数值模拟技术是毫米波功率放大器热分析的重要工具。针对由四块毫米波功率单片合成的Ka频段6W固态集成功放,采用有限元软件ANSYS建立了其三维热模型,对模型在空气自然对流情况下的温度分布状况进行了模拟和分析,模拟结果与实测值基本吻合,验证了模型的有效性。研究结果对毫米波功率放大器的热设计提供了重要的理论依据。     

流道形状对PDC钻头头部流场影响的数值模拟

利用计算流体力学对两种不同流道形状的PDC钻头头部的三维流场进行了数值模拟.流场的网格划分采用混合网格形式,保证了计算精度和计算速度的要求.对两种钻头模拟结果表明,流道形状的改变对钻头流场存在较为明显的影响.通过对钻头表面和流场中截面的静压云图和速度矢量图的对比分析表明,改变了流道形状的钻头2的流场明显优于钻头1的流场,且模拟结果得到了实验的验证.     

飞轮储能用永磁同步电机温度场分析

针对飞轮储能用永磁同步电机散热困难的问题,以某额定功率为300 kW、转速为10 000 r/min的永磁同步电机为研究对象,利用磁热耦合的方法,对永磁同步电机的损耗和温度场进行模拟及测试分析,研究永磁同步电机的损耗及电机热分布;利用热仿真模型,研究电机关键部件散热的影响因素。结果表明：高温主要集中于永磁体及绕组区域;减小流道宽度、增大流道数目以及增大流道圆角半径可有效提高定子散热性能;辐射率越高,永磁体散热性能越好;改进电机结构后,永磁体最高温度下降10.5%。研究结果可为永磁同步电机的设计及散热优化提供参考。     

纯电动汽车热泵系统室外侧微通道换热器温度分布实验研究

为了探究室外侧微通道蒸发器制冷剂分布和换热器表面温度分布的均匀性，课题组设计了一种4换热器的热泵系统。分别在制冷和制 热工况下，对室外侧换热器在不同的制冷剂充注量和不同的压缩机转速下的表面温度分布均匀性进行了实验研究。使用K型热电偶布点并测量换热器表面温度并 使用红外热成像仪了解其温度分布情况。结果表明：制冷工况下，充注量在1 050~1 075 g时，在不同转速下，系统的制冷性能最佳，同时换热器表面温度分布均匀 性最好；而在制热工况下，充注量在500~700 g时，换热器表面温度分布均匀性随着制冷剂充注量的增加而改善。同一换热器在作为冷凝器和蒸发器时，制冷剂充 注量和压缩机转速对其温度分布均匀性的影响不同。     

动力电池组液冷结构优化设计及散热性能分析

电动汽车中传统液体冷却的动力电池组由于结构设计缺陷,导致电池包间的温度差异较大.本文对传统电池组中的液冷结构进行改进和优化,提出了一种新型动力电池组液冷结构,并通过计算流体力学分析软件FLOEFD对两种动力电池液冷板系统分别进行流场分析和热力学仿真.结果表明:优化后的电池组液冷板结构改善了温差较大问题,实现了电池包间的温度均匀性.     

列管式换热器中管程介质流动均匀性数值模拟与优化

在双管程烟一水介质的列管式换热器中,针对烟气在管程中流量分布不均匀对换热效果的不利影响,利用 FLUENT软件对管程结构进行模拟与优化。考虑折返通道高度h、两管程间距L、换热管列数r、管内径d和管节距S 5个 主要特征尺寸对流动均匀性的影响,采用正交试验方法进行数值模拟试验。通过极差和方差分析,得出影响烟气流动均 匀性的显著因素是d,其次是r和h,而不显著因素是L和.。在模拟参数范围内,得到管程结构的最优组合参数：h为60 mm,L为20 mm,r为4,d为7 mm,S为11.6 mm[l. 45(d+1)]。优化后的各管程中流动均匀性明显得到改善     

液力变矩器流道设计及液力损失机理分析

为探究液力变矩器的性能,基于计算流体动力学(CFD)和三维流动理论,借助Realizable k-ε湍流模型,针对由非均匀有理B样条曲线(NURBS)和保角映射原理优化后的扁平化液力变矩器,展开数值模拟分析,并采用定转速台架试验,验证该数值模拟方法的可行性。在此基础上,针对循环圆扁平化造成液力损失严重的问题,对典型循环工况下,各叶轮的流场特性进行对比分析,并深入探究各恶化流动现象的成因,为液力变矩器的流道改进、叶片优化等指明方向。     

带次流道的周向平行弯曲细通道夹套熵产研究

为探究次流道对周向平行弯曲细通道夹套性能的影响,对有无次流道的周向平行弯曲细通道夹套内流体的层流 流动和传热特性进行了三维数值模拟分析。通过对比分析得到如下结果：次流道增加了夹套的平均Nu数;在低Re数 时,有次流道夹套的流阻系数f小于无次流道夹套,而当Re数大于1 050时,有次流道夹套的厂高于无次流道夹套;有次 流道夹套的传热不可逆的熵产率小于无次流道夹套,而2种夹套的流动不可逆的熵产率在低进口Re数时相差不大。次 流道强化了夹套的传热性能,且在低Re数时降低了夹套的流动阻力。     

新型固体蓄热电加热锅炉的方案研究

针对固体蓄热电加热锅炉在运行中电加热丝时常烧毁的现象,以某公司生产的4 MW蓄热锅炉为研究对象,经实验检测和理论分析得出,运行过程中蓄热体组内部存在严重的温差是主要原因。对于蓄热体组沿换热通道方向(Y轴)的温度不均匀问题,提出采用空气正反向交替流动的方案来进行解决。对原空气流动方式和空气正反向交替流动方式分别进行数值模拟,并从蓄热体温度和换热通道内壁温度2方面对模拟结果进行对比分析。结果表明,采用空气正反向交替流动的方式,有效地改善了蓄热体组沿换热通道方向(Y轴)温度分布的不均匀性,并且蓄热完善度提高了10.55%。最后提出了新型固体蓄热电加热锅炉的设计方案。     

基于MCS 112PIN开发平台的锂动力电池管理系统设计

针对当前电动汽车锂动力电池存在的安全问题,提出使用快速控制原型开发方法,实现实时检测、均衡管理、热管理和SOC计算等系统功能,并给出系统结构设计和处理流程。测试实验结果表明:系统检测电压、电流、温度和均衡功能的误差均在±0.5%以内,验证了设计的可行性和正确性。     

VGF结晶法中砷化镓表面平衡温度的计算

根据VGF结晶技术的特点,建立了结晶炉内的辐射换热模型。并利用有限差分法对变温条件下砷化镓晶体表面的辐射换热进行了数值求解,模拟结果得出了晶体表面平衡温度的变化规律。与设定值比较具有良好的一致性,所得结果确定了晶体生长过程数值模拟的热边界条件,并对实际的温度控制提供了重要的理论依据。     

电动汽车HVAC模块制热模式风量分配特性研究

针对某款电动汽车空调HVAC模块风量测试实验时制热吹脚模式各出风口风量分配不均匀的现象，课题组应用计算流体动力学(CFD)的数值模拟方法，并引入多孔介质理论对HVAC模块内部微通道换热器做简化处理，对该款汽车空调HVAC模块制热吹脚模型进行计算模拟，分析制热吹脚模式HVAC内部流场及各吹脚出风口的风量，同时引入无量纲数Ei和S对风量分配的均匀性进行评估。课题组根据仿真分析结果，对吹脚风道底部结构进行优化以及验证分析。验证结果表明：优化后的汽车空调HVAC模块吹脚风道内部涡旋现象减少，相较于原模型，各吹脚出风口不均匀度Ei减小了2%~57%，总不均匀度S降低了5.2%~34.3%，提高了风量分配均匀性。     

裂缝性油藏多尺度有限元数值模拟方法研究

针对裂缝性油藏内在的复杂性， 考虑到双重介质等模型的限制， 同时为了更好地表征裂缝和提高计算精度，提出了裂缝性油藏等效介质模型数值模拟方法， 建立了数学模型， 通过无需在小尺度上精确求解即可抓住大尺度解特征的多尺度有限元数值分析方法， 建立有限元数值模型， 形成了基于等效介质模型的裂缝性油藏多尺度有限元数值模拟方法， 最后将该方法通过实例进行检验， 验证了方法的正确性。     

CPU芯片热电冷却系统传热过程仿真与优化

本文针对热电制冷机理及其用于电子元器件热管理，从实验研究和数值模拟两个方面着手，对目前热电制冷技术用于芯片冷却的国内外研究进展进行了详细的报道，并对今后电子元器件应用热电制冷技术进行散热提出了一些建议。在本文中模拟了一种风冷式热电制冷器，分析出稳态下，电流参数的改变，对CPU的表面温度以及TEC的制冷系数的影响，目的是优化热电制冷器的运行和结构参数。     

离心风机蜗壳进口周向来流的非均匀性对其旋涡流动影响的数值研究

运用CFD技术对一离心风机整机作数值模拟，研究了蜗壳进口周向非均匀来流对其内旋涡结构、演化过程的影响．计算结果表明，蜗壳内各径向截面上产生了3个旋涡，一个进口涡和一对梯形涡，且都经历了初生、发展、耗散和溃灭等过程．与单蜗壳在周向均匀来流的假设下计算所得的旋涡结构相比，两者存在很大的差别，这说明只有考虑蜗壳来流的非均匀性影响，才能比较准确地模拟其内的旋涡运动．     

扩张管锥角对催化转化器气流流动特性的影响

催化转化器的结构对气流流动特性有较大的影响。催化转化器扩张管锥角是影响气流流动特性的主要因素之一。应用数值模拟的方法对催化转化器的气流流动特性进行了研究．建立了催化转化器的流体力学模型。对催化转化器的气流流速分布、截面流速不均匀系数和压力损失进行了分析。数值模拟结果表明，较大的扩张管锥角容易造成气流分离，使旋涡区增大，截面流速不均匀系数和压力损失增加。     

石蜡相变储能装置的熔化传热数值模拟

为了探究石蜡在管壳式相变储能装置传热过程的影响因素，笔者对水平放置的管壳式储能装置中石蜡的熔化过程进行了数值模拟。研究了加热源表面温度和截面偏心率变化对熔化过程产生的影响。设置不同的加热源温度和截面偏心率进行模拟，对熔化过程的液相率曲线、液相率云图和温度云图的变化进行分析。结果表明：提高加热源表面的温度会使熔化时间缩短，但在达到一定温度后，熔化时间的变化不大；增大模型偏心率会缩短熔化时间，在研究模型中，偏心率为1.0时熔化时间最短。文中数值模拟方法可为管壳式相变储能装置的设计提供参考。