相变冷却论文-黄瑞,洪文华,俞小莉,陈俊玄,李智

相变冷却论文-黄瑞,洪文华,俞小莉,陈俊玄,李智

导读:本文包含了相变冷却论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:锂电池,相变冷却,实验研究

相变冷却论文文献综述

黄瑞,洪文华,俞小莉,陈俊玄,李智[1](2019)在《锂离子动力电池相变冷却实验研究》一文中研究指出制备了石蜡/膨胀石墨复合相变材料,并测试其热物性参数,搭建了相变冷却锂电池模块充放电实验台架。针对一个25并的锂电池模块,在低温,常温,高温等不同工况下进行电池充放电测试,得到电池模块不同测点的温升曲线,并探究了不同工况下放电结束时刻锂电池的最高温度和温度分布均匀性情况。研究表明,相变冷却对锂电池模块具有很好的控温和均温效果。(本文来源于《实验技术与管理》期刊2019年10期)

郭楠伟[2](2019)在《模拟换流阀工况的相变冷却平台搭建与优化》一文中研究指出高压直流输电技术的快速发展对输电系统中换流阀的容量和可靠性提出了更高的要求,而换流阀由上千只功率半导体器件(晶闸管和IGBT)组成并实现整流和逆变功能。这些大功率半导体器件由于自身阻抗的存在,在承担高电压和大电流的过程中,会产生严重的功耗发热问题。另外这些器件对温度极其敏感,因此为避免被烧坏,需要及时将这些热量转移出去。目前换流阀常采用高效的主动式水循环冷却系统。然而,由于换流阀复杂的电磁环境和严峻的发热考验,使得换流阀冷却系统装置庞大复杂,运行稳定和可靠性大大降低,另外还时常面临着杂质易堵塞管道易泄漏等诸多问题,并且其散热能力也接近其散热极限。为了从根本上解决换流阀冷却系统存在的诸多问题,本文提出了新型高效的相变冷却方案。相变冷却技术利用相与相之间转化时所携带的巨大相变潜热能,具有快速高效的能量转移优势,因而受到很多科研工作者的关注。首先从两相流理论模型的角度,本文选择了 Mixture方法和Lee模型源项相结合的方式,利用Mixture方法处理两相流的流动问题,利用Lee模型源项解决相变过程中两相之间的传热和传质问题。结合换流阀的阀串结构和相变冷却技术在其他领域的应用经验,本文搭建了相变冷却试验平台,在试验测试结果的基础上对Lee模型中的经验系数进行了修正,并对不同功率下的模拟计算结果和试验测试结果进行了对比分析,证明了所建立的半经验半理论模型的准确性与合理性。在综合分析前边计算和测试结果的基础上,选择了饱和温度更低的FC-72介质作为新的相变冷却工质,并从表面温度的均匀性、气相占比情况和对流热传导系数叁个角度,分析了叁种散热器结构的散热效果。对比分析叁种散热器结构的散热效果后,优化选出了一种较有利于相变过程发生的结构。在所优化得到的结构模型的基础上,通过改变散热器入口温度、入口流速的大小,分析了散热器入口的边界条件对散热效果的影响,并为未来的工程应用提供了指导方案。另外根据功率器件在运行过程中常常面临的功耗浮动等情况,还模拟计算了不同功率下该散热器结构的散热响应性能,计算结果表明该散热器结构能够满足功率器件不同的运行工况要求。第五章总结了本文的创新点和不足之处,以及下一步需要改进的方向,为团队后续在功率器件相变散热方面的研究奠定了基础。(本文来源于《华北电力大学(北京)》期刊2019-03-01)

熊世明,王艺涵,周天骏,霍文杰,王晨[3](2018)在《浸没式相变冷却研究综述》一文中研究指出本文主要介绍了浸没式相变冷却的系统结构及优化设计,分析了核态沸腾和流动沸腾在相变冷却过程中的换热机理,论述了表面微结构、充液率和冷却液的种类对换热效率的影响。最后探讨了浸没式液体冷却技术的发展趋势,对未来的研究进行展望。(本文来源于《建筑热能通风空调》期刊2018年08期)

何恩,肖百川,李欣[4](2017)在《电子设备液体相变冷却技术研究》一文中研究指出文中介绍了一种电子设备液体相变冷却的技术方案,为验证技术方案的可行性,对液体相变冷却原理样机进行测试和数据采集,对比水冷系统进行测试,了解液体相变冷却的性能。对原理样机进行了4种工况下的测试,对比分析表明,液体相变冷却技术具有体积和重量小、传热性能好、均温性好等优势。(本文来源于《电子机械工程》期刊2017年06期)

马本栋,胡书举,王玲玲,国建鸿[5](2017)在《大功率电力电子器件相变冷却技术的实验研究》一文中研究指出大功率电力电子器件的冷却散热问题,已成为集成化大电容发展的瓶颈,受到越来越广泛的关注。文中采用相变冷却技术,设计两种冷板:带有强化换热结构和非强化换热结构,用于绝缘栅双极型晶体管模块(Insulated Gate Bipolar Transistor IGBT)散热,对两种冷板温度分布进行数值模拟,并利用自建的实验平台对两种冷板的性能进行模拟试验。结果表明:两种结构的冷板均能满足功率器件的结温要求,同功率条件下,带有强化换热结构的冷板温度更低,具有更好的均温性,在3 000 W和4 000 W功率下,冷板温度分别为56.6℃和59.5℃,为系统结构设计提供指导。(本文来源于《电测与仪表》期刊2017年22期)

邓军,何骞,刘长春,肖旸,赵婧昱[6](2017)在《相变冷却服发展趋势》一文中研究指出冷却服能够为高温作业人员提供降温保护,提高人体微气候区的舒适度。分析了各种类型冷却服(气体冷却服、液体冷却服和相变冷却服)的降温方式、原理、特点及研究进展,着重阐述了相变冷却服的关键技术及发展方向:研究易塑性、耐腐蚀性的封装材料和相应的封装技术,解决液相相变材料存在的变形、泄露及水蚀问题;将纳米技术与相变材料微胶囊结合,研制作用时间长、散热良好的复合相变材料,提高相变材料的导热系数;将相变冷却技术与其他技术相结合,开发作用效果可调控的新型冷却服,同时研制可快速激活相变材料的设备或新型材料,使相变材料能够快速蓄冷。(本文来源于《科技导报》期刊2017年21期)

周觅,钱晓明,黄顺伟[7](2017)在《相变冷却服装发展现状及传热理论模型概述》一文中研究指出介绍了冷却服和相变材料以及国内外相变冷却服的发展现状。提出了传统相变冷却服及新型相变冷却服传热理论模型,有利于人们对相变冷却服进一步的了解和认识。(本文来源于《纺织科技进展》期刊2017年01期)

袁俊飞,闫晓娜,张敏慧,王林[8](2016)在《泵-压缩机复迭式相变冷却系统》一文中研究指出泵-压缩机复迭式相变冷却系统是针对高热通量发热元件散热问题的主动式冷却技术,以机械泵循环为重点,实验研究了系统的启动特性、稳定运行特性以及环境适应性等工作特性。结果表明:在机械泵启动时,由于入口抽吸作用和系统内工质的流动特性,系统的压力先降低后升高,热源启动时,系统蒸发器和储液器压力温度波动较小,热源启动稳定。稳定运行阶段,系统流量从2.22g·s~(-1)增加至5.56g·s~(-1)时,蒸发器出口工质干度下降,蒸发器进出口的压降增大、压降的振荡幅度增加,蒸发器表面温度下降。在高温环境中,冷却系统能够满足热源的散热需求,储液器压力和蒸发器出口温度波动增大。(本文来源于《化工学报》期刊2016年S2期)

张晓凌[9](2016)在《水平管油气段塞流无相变冷却过程流动与传热特性研究》一文中研究指出油气两相段塞流为海底油气混输管道中的一种常见流型,在油气田开发的过程中,低温海水与高温产出物之间的温差导致生产过程中存在若干安全隐患。因此正确掌握流体的流动与传热规律,对于预测管内温度分布,及时采取正确措施预防管道结蜡等流动问题有重要的工程意义。本文在可模拟海底低温环境的气液两相换热水平管路中,研究了不同冷却液温度下LP14白油-空气的流动与换热特性。对电容电极进行改进,利用互相关法进行了冷却条件下空气-油流动参数的测量,采用热电偶、热电阻等手段进行了冷却条件下传热参数的测量。分析了流动、传热参数特性及流动特性对传热特性的影响;此外,本文根据局部对流换热系数的特征与气相强化因子的作用,提出了一种适用于段塞流的对流换热系数预测模型,结果表明该模型可较为准确的预测冷却条件下的段塞流对流换热系数。通过以上研究表明,宽度20 mm,张角150°,厚度0.1 mm,同时加保护电极的电容电极具有最优的测量效果。随着粘度增大,空气-油的流型分界线向低表观流速的方向移动,流型对流动及传热参数的变化有较大影响。流体粘度越大,油气段塞流压降越大,液塞频率越大,液塞体内气泡携带量越大,从而导致液塞含气率增大。另外研究发现,油气段塞流对流换热系数随表观液速的增大显着增大,随表观气速的增大略有增大,油气段塞流对流换热系数约为100~700 W/m~2·k,气水段塞流对流换热系数约为1000~5000 W/m~2·k,油气对流换热系数远小于空气-水。段塞流对流换热系数随平均液塞速度的增大而增大,空气-油段塞流中气相加入对边界层的掺混作用远大于水。对管壁周向局部对流换热系数的分析表明,管底对流换热系数及增速远大于管顶位置,即气相强化作用主要体现在管底液膜区。对适用于油气段塞流的叁种经验关联式进行了对比评估,结果表明关联式强烈依赖于对应实验条件,因此这些关联式都具有一定的局限性。基于局部对流换热系数特征及流动参数,考虑气相强化因子后建立的传热模型较为准确地预测了油气段塞流的对流换热系数。(本文来源于《中国石油大学(华东)》期刊2016-05-01)

刘小英[10](2016)在《高温熔融高炉渣颗粒相变冷却换热特性的数值研究》一文中研究指出由于能源紧缺和环境问题的突出,发展利用新能源和降低能耗行业的能源消耗已成为必然。钢铁行业是我国大能耗企业之一,能耗占全国总能耗的10-15%。高炉渣作为钢铁行业副产品,产量高,温度在1450℃-1650℃,可回收利用价值大。而现在炉渣主要采用水淬法处理,具有无法回收利用炉渣热量,浪费水资源,污染环境的缺点。因此,干式粒化余热回收成为非常具有发展前景的技术。其中,正处于研究中的离心粒化余热回收,是通过离心粒化设备将液态高温熔融炉渣颗粒粒化成细小的颗粒,颗粒在下落过程中与逆流而上的空气就行对流换热,同时与周围环境进行辐射换热,自身不断被冷却并发生凝固。空气温度上升并能被后续利用。同时有望得到高品质的炉渣,作为水泥的替代物应用于建筑行业,克服了传统水淬法处理的缺点。研究空气冷却高温熔渣颗粒的相变换热特性对余热回收装置的设计有非常重要的指导意义。高炉渣颗粒温度高,给实验操作带来很大的难度。且高炉渣的空气冷却凝固是一个典型的相变传热过程,其特点是求解域中存在一个位置随时间变化的固-液相界面。这类问题在数学上是一个强非线性问题,且两相界面的位置有待确定,界面能量守恒条件为非线性,再加上复杂的边界换热条件,使得这一问题的求解相当困难。本文针对粒化后熔渣颗粒的空气冷却相变换热问题,采用温度法建立了高温熔融高炉渣颗粒在相变温度恒定时相变换热的数值模型,采用焓法建立了考虑相变温度带时高炉渣颗粒的相变换热数值模型。并通过简化。得到了一维情况下高炉渣颗粒的相变换热特性。研究了一维情况下高炉渣颗粒相变换热特性。同时利用凝固融化模型和VOF方法耦合,建立了单颗粒高炉渣颗粒的二维数值模型。研究了熔渣颗粒相变换热特性,得到了颗粒内部温度分布,固-液相界面的移动规律,空气速度场和温度场分布,并讨论了边界条件,导热系数对相变换热特性的影响。在此基础上研究了颗粒尺寸,空气流速,空气初温,以及颗粒初温对单颗粒高炉渣空气冷却相变换热特性的影响。主要研究成果如下:(1)熔渣颗粒的变导热系数使得其冷却凝固所需时间延长,而高温所导致的辐射换热则极大地加快了冷却速率,模拟结果更符合实际情况;高炉渣颗粒直径越大,相界面移动速度越慢,冷却凝固时间显着增加。冷却空气流速越高、温度越低,相界面移动速度越快,冷却凝固时间越短。但由于高炉渣颗粒初温较高,完成凝固时颗粒温度仍然很高。在熔渣颗粒的凝固阶段,辐射换热占总换热平均比例是50%-60%,熔渣颗粒温度降低,辐射换热占比不断减小。因此,增大空气流速对于熔渣颗粒凝固以后的再冷却过程影响将会明显增加。在冷却前期,空气流速和温度影响不显着。(2)与相变温度恒定情况相比,熔渣颗粒相变过程中相变温度带的加入,使得熔渣颗粒相变过程中具有两相共存的区域。小球颗粒内部平均降温速率明显降低,使得小球颗粒完成凝固的时间明显延长。熔渣颗粒的变导热系数使得其冷却凝固所需时间缩短,同时由于熔渣初温较高,加入辐射模型,模拟结果更符合实际情况;高炉渣颗粒直径越大,相界面移动速度越慢,冷却凝固时间显着增加。冷却空气流速越高、温度越低,相界面移动速度越快,冷却凝固时间越短。但由于高炉渣颗粒初温较高,辐射换热强,空气流速和温度影响不显着。(3)针对单颗粒熔渣,空气的扰流冷却作用能使颗粒表面快速冷却成型,但是颗粒的凝固过程不是逐层推进,而是从外向里不均匀的发生凝固。这是由于颗粒表面换热流场不均匀,导致颗粒表面换热情况不均匀。熔渣颗粒在凝固到大约80%及以后,固相增长率较小,剩下20%凝固耗时较长。(4)熔渣颗粒直径是对相变过程影响很大,熔渣颗粒直径越小,完全凝固时间越短;而且完全凝固时间随着直径增加,时间增加幅度变大。空气流速越大,熔渣颗粒表面换热越强,凝固时间缩短。空气流速对熔渣内部固相份额的增加有重要的影响,风速越大,颗粒外表面越快凝固成型。有利于避免粒化后颗粒相互之间以及与炉膛的粘接。这将对颗粒凝固完成后的物相品质产生重要影响。但是由于熔渣颗粒在整个凝固过程中温度均较高,与周围环境的辐射换热强,因此增大风速,强化对流换热对颗粒在凝固阶段总的换热增强不明显,对整个颗粒完成凝固的时间影响不显着。综上述,对于冷却气流风速的选择应该综合考虑。(本文来源于《重庆大学》期刊2016-04-01)

相变冷却论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

高压直流输电技术的快速发展对输电系统中换流阀的容量和可靠性提出了更高的要求,而换流阀由上千只功率半导体器件(晶闸管和IGBT)组成并实现整流和逆变功能。这些大功率半导体器件由于自身阻抗的存在,在承担高电压和大电流的过程中,会产生严重的功耗发热问题。另外这些器件对温度极其敏感,因此为避免被烧坏,需要及时将这些热量转移出去。目前换流阀常采用高效的主动式水循环冷却系统。然而,由于换流阀复杂的电磁环境和严峻的发热考验,使得换流阀冷却系统装置庞大复杂,运行稳定和可靠性大大降低,另外还时常面临着杂质易堵塞管道易泄漏等诸多问题,并且其散热能力也接近其散热极限。为了从根本上解决换流阀冷却系统存在的诸多问题,本文提出了新型高效的相变冷却方案。相变冷却技术利用相与相之间转化时所携带的巨大相变潜热能,具有快速高效的能量转移优势,因而受到很多科研工作者的关注。首先从两相流理论模型的角度,本文选择了 Mixture方法和Lee模型源项相结合的方式,利用Mixture方法处理两相流的流动问题,利用Lee模型源项解决相变过程中两相之间的传热和传质问题。结合换流阀的阀串结构和相变冷却技术在其他领域的应用经验,本文搭建了相变冷却试验平台,在试验测试结果的基础上对Lee模型中的经验系数进行了修正,并对不同功率下的模拟计算结果和试验测试结果进行了对比分析,证明了所建立的半经验半理论模型的准确性与合理性。在综合分析前边计算和测试结果的基础上,选择了饱和温度更低的FC-72介质作为新的相变冷却工质,并从表面温度的均匀性、气相占比情况和对流热传导系数叁个角度,分析了叁种散热器结构的散热效果。对比分析叁种散热器结构的散热效果后,优化选出了一种较有利于相变过程发生的结构。在所优化得到的结构模型的基础上,通过改变散热器入口温度、入口流速的大小,分析了散热器入口的边界条件对散热效果的影响,并为未来的工程应用提供了指导方案。另外根据功率器件在运行过程中常常面临的功耗浮动等情况,还模拟计算了不同功率下该散热器结构的散热响应性能,计算结果表明该散热器结构能够满足功率器件不同的运行工况要求。第五章总结了本文的创新点和不足之处,以及下一步需要改进的方向,为团队后续在功率器件相变散热方面的研究奠定了基础。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

相变冷却论文参考文献

[1].黄瑞,洪文华,俞小莉,陈俊玄,李智.锂离子动力电池相变冷却实验研究[J].实验技术与管理.2019

[2].郭楠伟.模拟换流阀工况的相变冷却平台搭建与优化[D].华北电力大学(北京).2019

[3].熊世明,王艺涵,周天骏,霍文杰,王晨.浸没式相变冷却研究综述[J].建筑热能通风空调.2018

[4].何恩,肖百川,李欣.电子设备液体相变冷却技术研究[J].电子机械工程.2017

[5].马本栋,胡书举,王玲玲,国建鸿.大功率电力电子器件相变冷却技术的实验研究[J].电测与仪表.2017

[6].邓军,何骞,刘长春,肖旸,赵婧昱.相变冷却服发展趋势[J].科技导报.2017

[7].周觅,钱晓明,黄顺伟.相变冷却服装发展现状及传热理论模型概述[J].纺织科技进展.2017

[8].袁俊飞,闫晓娜,张敏慧,王林.泵-压缩机复迭式相变冷却系统[J].化工学报.2016

[9].张晓凌.水平管油气段塞流无相变冷却过程流动与传热特性研究[D].中国石油大学(华东).2016

[10].刘小英.高温熔融高炉渣颗粒相变冷却换热特性的数值研究[D].重庆大学.2016

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