不锈钢-气氮板式热沉仿真研究

目的研究不锈钢-气氮板式热沉中,氮气压力、氮气入口流速以及热沉自身流道深度对热沉传热性能的影响。方法利用AnsysFluent软件,对板式热沉壁面温度分布情况以及进出口压力损失进行模拟仿真。结果提高氮气压力和氮气入口速度可以提升热沉的温度均匀性,但热沉进出口压力损失也会增大。对于气氮-板式热沉而言,流道深度的改变对热沉温度均匀性的影响不大,但流道深度较小时,进出口压力损失较大。结论建议在设计气氮-板式热沉时,流道深度选择在8~10 mm,外流程中氮气压力控制在0.3~0.4 MPa,氮气流速控制在20 m/s为宜。     

真空管道列车悬浮电磁铁散热性能研究

目的 研究真空管道交通中磁浮列车悬浮电磁铁温度随管道内真空度及环境温度的变化规律。方法 建立三维电磁铁模型,利用Fluent软件研究真空度(0～80 kPa)、环境温度(283～323 K)对电磁铁温升性能的影响,并对Realizable k-ε和RNG k-ε 2种湍流计算模型进行对比。结果 电磁铁表面温度随真空度的增大而升高,当真空度超过60 kPa时,电磁铁表面温度快速升高。随着环境温度的增加,电磁铁表面温度呈近似线性关系增大。Realizable k-ε和RNG k-ε 2种湍流模型的仿真结果基本相同。结论 真空度和环境温度对悬浮电磁铁散热性能均有很大影响,在设计真空管道列车时,需考虑电磁铁散热能力,并采取相应措施。     

翅片宽度及厚度对管板式热沉传热性能的影响

目的研究翅片宽度及厚度对管板式热沉性能的影响。方法利用Ansys中的Fluent模块,对管板式热沉不同宽度和厚度翅片的传热性能进行模拟仿真,分析翅片宽度和厚度对管板式热沉温度均匀性的影响。结果翅片越窄,热沉温度均匀性越好,且翅片平均温度越接近载冷剂温度。增加翅片厚度,可以强化传热,但热沉质量和制造成本也会上升,且增大到一定值时,传热效果增强不显著。结论热沉翅片的宽度和厚度对热沉的温度均匀性有很大的影响,翅片越厚,宽度越窄,热沉的温度均匀性越好,但不能一味采取增加厚度和减小宽度的方式来提高热沉温度均匀性,在设计热沉时,需结合其他因素综合选取翅片的宽度和厚度。