一、高效传热的铝合金散热器（论文文献综述）
冯旭[1]（2021）在《COB光源翅片散热器传热优化研究》文中研究指明COB光源在工业生产、生活照明等相关领域已经得到相当广泛的应用,而结点温度是影响其性能及寿命的重要因素,COB光源的正常运行离不开有效的热管理。在形式多样的热管理方式中,应用翅片散热器对COB光源进行自然对流散热是一种廉价高效的散热方式,但其散热性能与COB光源产热量间通常存在不相匹配的问题从而容易造成散热成本投入过高或不足的问题。针对COB光源翅片散热器存在的问题,本文采用理论计算分析、数值模拟仿真及实验研究相结合的方式对翅片散热器进行了传热分析,并对翅片散热器的结构参数、翅片形式进行了优化设计。基于经典传热学理论分析,本文将翅片散热器上的热量传递过程划分为五个环节,根据简化后一维稳态导热过程的热阻分析,建立了等效热路图。通过实验研究得到了翅片散热器自然对流过程的温度分布,热阻计算结果显示翅片群处传热热阻占总热阻的比例达80%以上,翅片散热器的自然对流强化需要集中关注翅片群处的传热。首先,根据不同的计算逻辑采用理论计算分析的方式对翅片结构参数进行了优化分析,主要包含离散计算和随机计算两种方式。离散计算通过离散生成多组变量组合,求解目标函数值并进行理论分析的方式实现了结构参数的离散优化过程,主要包括正向离散计算和逆向离散计算,正向离散计算实现了翅片散热器的散热效果评估过程,研究发现,在翅片高度固定的前提下,COB光源表面温度随翅片间距及厚度结构参数的变化呈现“谷形”变化趋势,存在一较优结构参数区域使得该区域内翅片散热器的COB光源表面温度较低;逆向离散计算则实现了翅片散热器的散热成本考量及选型应用过程,结果表明,基于固定翅片高度不变的前提下,在翅片间距及厚度的结构参数组合中,翅片当量质量换热系数对翅片间距的变化较为敏感,大翅片间距、小翅片厚度组合更具“散热性价比”,可以在加工耗材量较少的情况下实现较高的散热量,具有更好的翅片散热器性能,而翅片高度不同时,小翅片高度下所得到的较优结构参数区域具有翅片间距域窄、翅片厚度域宽的特征,大翅片高度下较优结构参数区域则呈现出相反的特征。随机计算则采用遗传算法,通过随机生成多组变量组合,求解目标函数值并进行方向性择优的方式实现了结构参数的连续优化过程。通过随机计算—遗传算法所得到的结构参数下的翅片散热器,在同质量的翅片散热器中,该结构参数可以实现最低的COB光源表面温度,而同COB光源表面温度的情况下,该结构参数的加工制造耗材量最少,即可以在使用较少加工原材料的情况下实现较低的COB光源表面温度,具有极好的“散热性价比”。此外,通过翅片形式的改变较大程度地改善了传统翅片散热器狭长平行通道内的气流组织情况,强化了其自然对流散热,主要提出了减材加工形式、增材加工形式以及新型翅片形式三种改变方案。数值模拟研究表明,与市面上商用传统翅片散热器相比,开缝减材加工形式、烟囱增材加工形式及新型交错翅片形式对COB光源翅片散热器的散热性能均具有一定提升效果,在材料制造成本大大降低或略微提升的情况下能有效降低COB光源表面的最高温度,且各形式的结构参数对最终的提升效果有重要影响。
赵润泽[2]（2021）在《低温环路热管高效冷凝器设计及性能优化》文中进行了进一步梳理在空间探测应用中,需要使用热控系统对低温光学系统和电子学系统进行控温。机械制冷机能够提供较大的冷量,同时保证输出温度的精度和稳定性,是航天热控系统的理想冷源。环路热管是一种高效的两相热传输设备,能将制冷机的冷量远距离传输至受控元件,同时隔离制冷机对光学系统的电磁和机械震动干扰,环路热管管线具有一定的柔性,方便在航天器内灵活布局。环路热管冷凝器是与制冷机换热的核心部件,由于冷凝器尺寸通常远大于制冷机冷头,因此需要使用冷板进行过渡连接,造成了额外的热损失和重量负担。针对以上问题,本文对低温环路热管冷凝器小型化设计进行了相关研究。为了在更小的冷凝器面积内实现相同的换热量,需要对流道进行紧凑化设计,同时流道截面尺寸需要更小。本文冷凝器设计为与制冷机冷头尺寸接近的圆盘状,外部尺寸为Φ60 mm×10 mm,内部流道借鉴高热流密度散热领域中常用的树状流道网络,设计了侧进侧出型的Y形分叉流道网络,流道级数为对称4级,每一级在分叉后分支数为2。每一级分支内,母流道和子流道的截面尺寸遵循固定比例,单支子流道截面积小于母流道,但是两支子流道的总截面积大于母流道,工质在每个分叉后流速降低。Y形分叉流道相比相同流道长度和水力直径的串行流道相比具有更大的换热面积和更小的压降,同时温度分布更加均匀,能满足小型冷凝器高效换热的需求。设计得到的冷凝器可以与制冷机冷头直接耦合,设计重量仅为传统压管式涡旋冷凝器的1/3。基于设计优化后的圆盘状Y形分叉流道冷凝器,设计加工了使用丙烯工质的环路热管整机,并进行了测试实验。实验得出以下结论:在冷凝器温度223 K、203 K、183 K时,对应最小热阻值分别为0.19 K/W、0.29 K/W和0.50 K/W。工作温区下降时,由于蒸发器到补偿器的漏热增大,环路热管热阻逐渐增大。环路热管在低温下由可变热阻区到固定热阻区的转折点后移,183 K时环路热管全程工作在可变热阻区。对冷凝器出口温度的分析发现,随着温度下降,冷凝两相段长度变短,冷凝器长度由设计不足逐渐转变为设计冗余,对冷凝器流道长度设计提出了建议。实验对比了流道长度相同（90 mm）的Y形分叉流道和U形单管流道冷凝器,实验结果表明,在冷凝器温度223 K时,Y形流道冷凝器和U形流道冷凝器的环路热管分别在30 W和20 W时进入固定热阻区,其最小热阻分别为0.19K/W和0.47 K/W。从换热和流阻的角度分析,在相同的流道长度下,Y形流道冷凝器具有更大的换热面积和更小的流动阻力,有利于降低冷凝相变温度和外环路压降,从而获得更小的换热温差和热阻。使用Y形流道冷凝器的环路热管明显具有更高的换热效率,在与低温制冷机耦合的热控系统中有很大的应用价值。
艾闪[3]（2021）在《榆林地区砖混结构农村住宅节能优化设计研究》文中研究指明农村住宅建筑的用能方式近些年发生了重大变化,煤炭、电能甚至天然气等商品能源的推广使用正在逐步替代以秸秆、柴薪等传统生物质能,但是,农村这样的用能方式使得农村住宅建筑能耗增加,与我国的可持续发展理念冲突。因此,有必要从中国农村各地区的实际情况出发,探究针对性的以室内热环境为前提的节能技术,降低农村住宅能源消耗,最终实现农村住宅的全国范围可持续性发展。在国家大力推行新农村建设政策背景下榆林地区农村新建住宅不再是传统的窑洞,而是以砖混结构一层平房、二层楼房、三层楼房为主。经初步调研发现榆林地区砖混结构农宅冬季采暖费用相对于没有稳定收入的农民较高,对于煤炭采暖方式,农户每个采暖期每百平米建筑面积的采暖耗煤量约为2～3吨,燃煤费用约为1000～2000元,对于燃气壁挂炉采暖方式,天然气使用量约为1000～2000立方米,燃气费用为2000～4000元左右,可见该地区农宅冬季采暖能耗很大,在国家积极推行农村“煤改气”的情况下,农民的冬季采暖经济压力更大。笔者试图通过本文对于榆林地区砖混结构农宅节能优化的研究,能够有效的实现农宅冬季采暖能耗需求减少,从而减少农民的采暖开支,实现节能。论文第二章中首先对榆林地区乡镇的5个村子进行现状走访调研、发放问卷,并选取9户砖混结构农宅进行现场测试,测试农宅包括有一层平房、二三层楼房,最后分析总结现状调研及测试结果进一步发现砖混农宅存在的问题有:（1）采暖耗热量较高,采暖费用较高;（2）围护结构传热系数超出标准限值;（3）室内热环境状况、热感觉评价良好可见是以增加采暖能耗作为牺牲换来的。论文第三章针对现存问题,结合节能基本理论,对砖混农宅从规划布局、单体设计、围护结构、被动式太阳能利用四个方面进行了节能分析。考虑到榆林地区采暖能耗的主要部分为围护结构的耗热量,因此在第四章中笔者以围护结构的保温设计为重点,并选取测试农宅中较有代表性的孟岔村现状二层砖混结构农宅B2为典型农宅,在此基础上利用Design Builder软件首先分析围护结构各单一因素的节能优化设计方案,其中单一因素有外墙保温、屋面保温、地面保温、外窗保温、外门保温、外墙窗墙比,再利用正交试验法综合分析多个单一因素多水平综合作用下的最优水平组合,来确定出典型农宅的采暖能耗降低效果最优的优化设计方案。第四章中,首先得出影响砖混农宅采暖能耗影响因素的重要程度排序为:外墙外保温层厚度>屋面保温层厚度>南向窗墙比>外窗类型>北向窗墙比>朝向。其次,从正交试验的27个方案中比选出最佳方案5,即朝向正南、37砖墙EPS板外保温（保温层40厚）、钢筋混凝土平屋面EPS灰板外保温（保温层70厚）、PVC塑料双玻窗（3mm普通玻璃中空12mm）、南向窗墙比0.30、北向窗墙比0.20,并在方案5的基础上进一步优化,最终确定出榆林地区砖混结构农宅节能优化方案。最后再次利用模拟软件得到优化方案的采暖能耗为19.95W/m2,在原有典型农宅采暖能耗44.58W/m2的基础上采暖能耗降低比率为55.25%,验证了优化方案的可行性。本文的研究对指导榆林地区砖混结构农村住宅节能优化设计具有重要参考意义,对于助力国家乡村建设,落实“煤改气”推广有一定现实意义。
杨爽[4]（2021）在《空间紫外太阳望远镜主镜及探测器热控技术研究》文中研究表明为实现对太阳磁场、太阳耀斑和日冕物质抛射等太阳活动进行连续的高时空分辨率观测,我国提出了空间太阳观测研究的科学任务,搭载空间紫外太阳望远镜（UVST）运行于太阳同步轨道对太阳活动进行实时观测。其中,UVST需同时对紫外与可见光两个波段进行探测,其主镜与探测器的热控制是望远镜正常且高效工作关键。为了使主镜与探测器满足指标要求的温度水平,保证光学系统的成像质量,本文对UVST主镜与探测器组件的热控技术进行了深入研究。首先,论文概述了太阳活动观测的意义与空间太阳望远镜的研究现状,对国内外典型的空间太阳望远镜主镜及探测器热控技术的发展和研究进行了总结。在此基础上,对本文的研究对象UVST主镜与探测器的结构与热设计任务进行了分析,阐述了UVST主镜吸收率高、吸热量大需高温散热及探测器组件需低温制冷所面临的热控重点、难点问题。其次,分析了太阳、卫星、地球三者间的相对位置关系与空间环境特点,利用热分析软件计算UVST在轨高、低温工况下各表面瞬时到达的外热流大小。结果表明:太阳直射光线有2.5W的能量被主镜表面吸收,高、低温工况条件下UVST的背阴面到达外热流最小,且外热流比较稳定,适合作为大功耗探测器组件的散热面。同时,对UVST主镜及探测器组件进行了详细的热设计,并分析了热控系统的组成。首先分析了主镜及探测器组件结构特点,然后针对主镜及探测器的工作温度、内热源大小、与周围元器件温差等热设计要求,分析影响主镜及探测器组件温度的关键热设计参数,确定其主要散热方案。主镜采用了一种新型的柔性高导热石墨薄膜材料通过被动热控的方式进行散热,探测器则采用了冷指连接辐射器并结合主动热控的方式进行详细的热设计。最后对热控系统主动控温回路进行了可靠性分析,计算得到主镜及探测器热控系统满足在轨可靠度要求。再次,对主镜及探测器组件进行了热仿真分析,先结合系统的外热流特点、任务需求以及飞行姿态,确定其在轨工况,再利用有限元仿真软件建立主镜及探测器的有限元模型,计算极端高、低温工况条件下主镜及探测器组件的温度水平。结果表明主镜及探测器组件均满足温度指标的要求。最后,开展了主镜与探测器的热平衡试验,主镜在高温工况下的温度能够有效的降低至40oC以下,满足温度指标要求,试验结果与仿真分析结果趋于一致,验证了主镜热设计的正确性。同时获得了探测器组件试验温度分布数据,并对探测器仿真分析模型的重要热设计参数进行了修正,修正后探测器各组件仿真分析与试验结果温差均小于1.2oC,且探测器的温度均满足热控指标的要求。
宋文磊[5]（2021）在《高空环境下飞行器中驱动系统电子设备散热研究》文中进行了进一步梳理如今,电子行业飞速发展,促进了更高工作温度、更高功率密度电子器件的研究。为了提高器件功率密度并控制器件温度,需要通过更优的封装架构和高效的冷却技术来解决。对于航空航天应用,由于高海拔的独特环境,机载电子设备的热管理面临许多挑战。强制风冷因其结构简单、体积小成为一种常用而有效的冷却方式。然而,由于高空环境中气压低、空气密度低的特点,使得用于冷却的空气质量流量减少,从而降低了对流冷却效率。同时,高海拔环境中太阳辐射较高,也会对电子设备的温度产生不利影响。因此,有必要布置外部散热器来散热,保证电子设备的稳定运行。本文设计了一种用于高空飞行器驱动系统电子设备冷却的板翅式散热器。为了评估其性能并优化设计,建立了三维散热模型并进行了验证。具体研究内容如下:首先,为了获得驱动系统中电子设备的功率损耗,对其工作特性进行研究并加以计算。之后利用三维绘图软件Solidworks进行物理模型的建立,并通过Fluent软件进行数值模拟。为了探究高空环境对电子设备散热的影响,分析了不同高度环境（0km-20 km）下,环境温度、大气密度、大气压力和太阳辐射对其温度变化的影响。结果表明,高空环境的热阻比地面高,不利于电子设备的散热。导致设备升温速度加快。20 km时,电子设备整体热阻为0.46 oC/W,接近地面环境下的两倍。由于高空的太阳辐射较强,太阳辐射对高空环境的散热也有明显影响。并且太阳辐射的影响很少被研究,因此对辐射强度、太阳辐射位置和散热器发射率进行了敏感性研究。研究发现,风速为3 m/s时,太阳辐射强度造成的电子设备温度变化为7.3 oC,这一影响在风速达到10 m/s时降至0.8 oC。可以得出结论,应避免散热器暴露在太阳辐射中,提高表面发射率和风速可以减轻负面影响。最后,为了探究高空环境下散热器结构设计与地面的差异,分析了不同环境下翅片高度、翅片数量、翅片厚度及翅片占底板面积对电子设备温度的影响。结果表明,翅片高度与翅片数量对电子设备温度的影响较大。设备温度随翅片高度的增加而降低,高空处的设备温度变化幅度更大。对于相同的翅片高度变化（25 mm-45 mm）,0 km时设备温度变化为20.44 oC,而高空20 km为48.73 oC。对于翅片数量,设备温度随翅片的数量增加先降低后增加,存在翅片数量的最佳值。地面0 km时翅片数量最佳值为28片,重量为1.16 kg;高空20 km为20片,重量为0.83 kg。通过对地面与高空环境的散热器结构优化可以发现,仅在地面环境对散热器进行优化并不能得到最佳的翅片结构,对于高空飞行器中驱动系统散热需要结合具体的运行环境分析。
韦士腾[6]（2021）在《大功率LED的热管理系统设计与实现》文中研究说明LED是发光二极管（light-emitting diode）的简称,属于低碳节能的新型光源。相对于传统的白炽灯,LED的耗电量更低,也更环保。因此,LED被广泛用于家用照明、道路照明、景观照明等各种照明工程,成为了照明工程的主流光源。随着LED芯片集成度的增加,其产生的热量也在急剧增大。然而,过高的结温必然会影响LED灯的寿命。因此,LED热源的散热设计非常关键。本文基于大功率LED器件热系统结构,提出一种仿剑麻形流道冷板。在常温25℃下,冷却液在冷板中间接口通水后,迅速向冷板四周流动,快速带走热量,使150W的大功率LED结温最高不超过65℃。同时,开发了一款上位机界面显示软件,用于对大功率LED工况进行实时监控,并设计了小型化的LED热管理系统。对大功率电子设备的散热设计具有借鉴意义和一定的市场应用价值。本文的具体工作内容如下:（1）以传热学、流体力学及LED器件热系统结构为理论基础,提出一种仿剑麻形流道结构冷板。该冷板结构借鉴了自然界中一些植物具有优良的传质传热特性。通过比较仿剑麻形流道、仿蛛网形流道、方形直流道三种结构冷板的散热效果,发现仿剑麻形结构的均温性最好,压降最小,具有更好的冷却效果。（2）仿剑麻形流道热仿真边界条件及其冷板结构优化研究。在边界条件优化方面分别从流体工质、冷板材料进行优化,并改变入口温度、入口流量和热流密度等边界条件参数,对仿剑麻形冷板进行热仿真分析。在冷板结构优化方面,针对出口数量及进出口方向进行优化研究。搭建LED液冷散热实验平台,将实验数据与仿真数据进行对比,并进行误差分析。（3）设计了基于多种传感器的采集电路。相对于仅通过采集热源温度来改变风扇转速而实现散热的传统温控电路,该电路不仅采集热源温度,还能采集冷板的进出口温度、进出口压力、流量及液位,为LED液冷系统提供更多的数据参考。（4）开发出一种小型化、智能化的LED热管理系统。该系统实时显示所有传感器采集到的数据,方便用户了解LED工况,进行人机交互。系统整体尺寸小巧,但是散热效率并没有降低。系统还具有声光报警功能,当LED出现温度过高的紧急情况,可以及时地通知用户。此外,采用一种可调节水泵和风扇转速的分段控制模式,能够有效地将LED温度降低至稳定状态。最后,测试了LED热管理系统,测试结果验证了该系统具备稳定性和安全性。
黄敢[7]（2021）在《液冷散热板入水口FSW温度及残余状态仿真研究》文中认为纯电动车载电子元器件的故障主要由高温等引起,所以优秀的冷却系统是整车及电驱动系统在正常温度下稳定、安全、可靠工作的保障。铝合金液冷散热器对电动汽车控制器电子设备散热效果较为理想。现阶段对铝合金散热器零部件的焊接方式多为手工TIG焊、自动TIG焊和MIG焊,搅拌摩擦焊（FSW）有焊接接头质量高、焊接变形小而且不容易产生缺陷的特点。然而,由于铝合金液冷散热器体积相对较小,采用FSW方法焊接,铝合金液冷散热板焊缝及入水口会产生残余应力及变形。因此有必要对纯电动汽车控制器铝合金液冷散热器入水口位置的FSW工艺进行研究。验证其液冷散热器FSW完全热力耦合模型的合理性,并在能满足焊接温度需求基础上计算出对焊缝残余应力影响较小的优化工艺参数组合。论文以某型号电动汽车控制器的液冷散热板为研究对象,在传热学基础理论探索基础之上,利用有限元通用软件Abaqus对液冷散热板FSW完全热力耦合模型进行了二次开发,建立搅拌头的移动热源模型;进一步探索了不同工艺参数下散热板焊接过程温度分布特性,以及不同参数对焊缝和入水口处残余应力的影响,为液冷散热板FSW焊接温度场及其残余应力研究提供参考。主要内容如下:（1）基于传热学基础理论,利用有限元通用软件Abaqus对液冷散热器FSW完全热力耦合模型进行二次开发,建立搅拌头的移动热源模型,对材料为铝合金6061T6的液冷散热器焊接温度场进行了模拟,并参照相关模拟以及实验对模型的合理性进行校核;进而研究了不同转速、焊接速度以及搅拌针压力下,焊接对接处温度场分布,得到相应温度场变化规律。（2）对6061T6铝合金液冷散热器残余状态进行模拟分析,并参照相关研究对模型合理性与准确性进行了校核,并对不同的焊接工艺参数进行了模拟,研究了不同搅拌头转速、焊接速度以及搅拌针压力参数下,焊缝残余应力的变化特性。（3）在满足6061T6铝合金液冷散热板FSW焊接温度要求基础上,探索了该散热板在不同参数下焊缝以及入水口残余应力的分布特点,通过数值分析计算得到,满足散热板温度需求下的两组较合理的工艺参数:（1）压力8000N、焊接转速600r/min、焊接速度1mm/s,焊缝Mise残余应力值为95.5MPa,入水通道处纵向残余与横向残余应力分别为-29.5MPa、-23.3MPa;（2）压力6000N、焊接转速800r/min、焊接速度1mm/s,焊缝Mise残余应力值为90.6MPa,入水通道处纵向残余与横向残余应力分别为-23.6MPa、-27.5MPa。为铝合金液冷散热板FSW工艺参数的研究提供参考。
李亚洲[8]（2021）在《冰层热融钻进机理研究及冰下湖钻探用热融钻头研制》文中认为南极冰盖底部孕育有超过400个冰下湖。对这些冰下湖开展研究,不仅可以获取南极大陆的古气候信息、反演冰盖的演化历史、揭示冰下地质结构,而且有可能发现新的生命形式。此外,对冰下湖的研究可为人类探测外太空的冰下海洋提供有力的科学保障和技术支持。迄今为止,尽管人类已经利用机械钻进方法和热水钻进方法进行了四次冰下湖的钻探,但这两种方法在冰下湖探测中均存在较大的局限性。有鉴于此,吉林大学极地研究中心创新地提出了一种可回收型全自动冰下环境探测器RECAS（RECoverable Autonomous Sonde）来实现南极冰下湖的无污染钻探。本文旨在探究冰层热融钻进过程的传热机理并为可回收型全自动冰下环境探测器的原理样机RECAS-200研制热融钻头。本文首先归纳总结了冰层热融钻进技术的研究现状。然后,从理论分析、数值模拟、实验研究三个方面对冰层热融钻进过程的传热机理展开了研究。最后,本文完成了RECAS-200上下热融钻头的结构设计并针对其进行了试验研究。以下是本文的主要研究内容及获得的主要成果:（1）通过理论分析,分别建立了冰层热融钻进过程的物理模型和数学模型,并以平板形热融钻头为例分析了热融钻进过程中热融钻头、薄层水膜以及冰层的传热特性。基于各个介质的传热特性,简化了冰层热融钻进过程的数学模型并提出了求解该简化模型的方法。理论分析结果显示:（1）电加热型热融钻头内部的温度从加热元件到钻头外表面逐渐降低,加热元件内的温度沿法线方向以二次方形式分布,而热融钻头基体内的温度则呈线性分布;流体加热型热融钻头基体内的温度从内表面到外表面线性降低。（2）薄层水膜内的压力以二次方的形式从钻头中心位置向融水出口处减小;融水的切向流速沿钻头外表面法线方向呈抛物线形分布;从钻头外表面中心位置到融水流出边界,融水的最大切向流速线性增加;融水的温度从钻头外表面到冰水界面线性减小。（3）冰层内的温度沿冰水界面的法线方向以指数函数的形式变化。（4）加热元件合理布置的电加热型热融钻头能够在其外表面获得均匀的功率密度,而被热流体均匀加热的热融钻头则能在其外表面实现等温分布。（2）在COMSOL Multiphysics软件平台下开发了一种分析法和数值法相结合的混合解法,并对恒功率和恒温条件下的冰层热融钻进过程进行了数值模拟,分别讨论了热融钻头的形状、功率、钻压以及冰温对热融钻进过程的影响,得到了薄层水膜厚度、钻头外表面温度（或功率密度）、薄层水膜内压力和流速、钻进速度、钻头热效率、损失（或输入）的功率、冰层最大热扰动距离等参数的变化规律。数值模拟结果表明:在恒功率条件下,球形热融钻头能够获得更高的钻进速度;而在恒温条件下,则应该优先选择圆锥形作为热融钻头的形状;热融钻头的钻进速度随钻头外表面的功率（或温度）、钻压以及冰温的增加而增加,但钻压对钻进速度的影响有限,在超过一定的阈值后,钻进速度随钻压增长的越来越慢。（3）搭建了热融钻进实验平台,利用冻制的人工冰样研究了热融钻头形状、功率、钻压和冰温对钻进速度、钻头热效率以及钻孔直径的影响。实验结果表明:在发热源置于热融钻头顶部的情况下,圆锥形热融钻头能获得最高的钻进速度;热融钻头的功率和钻压越大,冰温越高,热融钻进速度就越快。值得一提的是,钻压只在一个较小的范围内对热融钻进速度有较大的影响,超过该范围后,钻压的影响会逐渐减弱。实验研究的结果和理论分析以及数值模拟的研究结果完全一致。（4）基于RECAS-200钻头的设计要求,首先确定了热融钻头功率、加热元件和钻头形状等关键参数,然后分别设计了加热丝浇铸型热融钻头和加热棒插入型热融钻头,并对其进行了钻进试验,确定了RECAS-200钻头较优的结构。随后,在加热棒插入型热融钻头的基础上,完成了RECAS-200热融钻头的结构设计并为下热融钻头设置了灰尘收集器。（5）对RECAS-200热融钻头进行了一系列的功能测试。首先在纯净冰层和含灰尘冰层中分别进行了钻进试验。此外,还对RECAS-200的热融钻头进行了压力试验、寿命试验以及上热融钻头中心孔的温度测量试验。最后,对包括热融钻头在内的钻具整体进行了野外试验。试验结果表明:在5 k W的功率下,RECAS-200热融钻头的钻进速度超过了1.5 m/h,且该热融钻头能够在含有火山灰的冰层中钻进;RECAS-200热融钻头能够在2 MPa的水压下工作,且其寿命超过了14天;上热融钻头在5 k W的功率下正常工作时,其中心孔内的温度不超过90℃,因此,钻具电缆不会受到损害。但在上热融钻头钻出冰盖表面时,中心孔内的温度升高的较快,所以上热融钻头必须采取小功率分时段控制的方式才能保证钻具电缆的安全;研制的热融钻头在野外试验中表现良好,未发生失效现象。
常垚[9]（2021）在《压接式功率半导体模块的机-热耦合机制及应力优化设计研究》文中研究表明柔性直流输电技术已广泛地应用于大规模新能源并网、远距离电力输运、非同步大电网互联等重大工程,且朝着更高电压等级、更大系统容量、更多网络节点的态势迅速发展。压接式功率半导体模块具有寄生参数小、双面散热快、串联运行易等显着优势,已成为柔性直流输电系统中换流阀和直流断路器等核心装备的优选封装结构。然而,压接式功率半导体模块内部的电-磁-热-力多物理场强耦合,且机械力的交变特征直接决定温度场的分布规律,对压接式功率模块在复杂工况下的运行可靠性具有极为重要的影响。因此,本博士论文重点开展压接式功率半导体模块的机-热耦合机制与优化设计方法研究。一方面,基于接触力学理论,构建模块内机械应力场模型,揭示现有典型商用大容量压接式模块内温度场分布不均的内在特征。另一方面,为提高并联芯片上温度场的均衡性,突破现有压接式封装技术中载荷集中化、夹具分立化的设计思路,研究载荷分布化、夹具一体化的封装协同设计方法。本文的研究内容主要包含以下三个方面。首先,以我国柔性直流输电重大工程中广为应用的代表性压接式绝缘栅双极型晶体管（Insulated-Gate-Bipolar-Transistor,IGBT）为研究对象,提出了压接式IGBT模块的正交热阻抗网络模型。为探索压接式功率半导体模块内部固有的机-热失衡特性,本文首先分析了压接式IGBT模块内部的多芯片布局和集中载荷下压接功率模组的型式结构,发现了模块内芯片通流单元在不同垂直边界上存在的非对称热分布现象,以及芯片在同一压接平面上的失衡力场分布现象。进而提出双面散热边界的热阻参数分布模型,结合多芯片布局方式,构成压接式IGBT模块的正交热阻抗网络。通过解析芯片通流单元的不对称热应力分布,指出了压接式IGBT模块垂直边界上热失衡严重和平行压接面上机-热耦合场中心聚焦的问题。通过搭建压接功率模组型式试验平台,测得了型式试验中压接式IGBT模块热应力双面分布失衡的特性,既验证了以上正交热阻抗网络建模的准确性,也解决了压接式IGBT模块热应力在线测试的难题。其次,提出机械力均衡分布的压接式封装新结构及内嵌式夹具设计方法。为解决现有压接式功率半导体模块内多物理场强耦合且机-热应力失衡的问题,本文首先以多物理场耦合环境中起主导作用的机械力场为分析对象,通过接触力学中的弹性半空间理论,分析压接式功率模组的结构特点,获得了集中载荷下压接式功率半导体模块的机械力场分布规律。在此基础上,将集中载荷等效化为分布载荷,构成压接空间边界内的载荷阵列,得到分布载荷阵列下的力场平衡分布模型。由于分布载荷的压接方式减轻了对夹具设计的要求,以此为基础进一步提出了内嵌式夹具设计方法,将导电母排、散热器等与夹具集成。该新型封装不仅解决了现有商用压接式功率半导体模块固有的热失衡问题,还提高了压接功率模组整体的功率密度。最后,根据以上封装设计思路搭建了压接整流样机,并通过静态特性测试和热应力实验证实了分布压接及夹具内嵌封装技术的有效性。最后,基于压接式功率半导体模块中多芯片并联特点,提出了计及并联芯片热耦合效应的压变型复合热网络。采用内嵌式夹具设计方法的压接式功率半导体模块内,芯片通流单元热耦合效应明显,且机械压力交变作用对热场分布的影响较大。为精确描述并联芯片受机械力场影响的机-热耦合应力分布,将多芯片间传热路径受力形变的效应等效为芯片间耦合热阻抗与机械压力的函数关系,并与单芯片上接触热阻和体热阻结合,形成含压变参数的并联芯片复合热网络。为方便分析复合热网络响应特性,对其进行等效转换并建立标幺化模型,并求解标定功率输入下,各类典型形变状态下的压变型热网络输出。最后根据分布式压接封装技术搭建压变功率模块样机,获得不同压力特性下的热应力分布实验结果。通过分析热应力分布及耦合热阻抗特性,验证了考虑并联芯片热耦合的压变型复合热网络建模的可行性。
王菁[10]（2020）在《热泵型房间空调器用铝制辐射板式冷凝器的热性能研究》文中提出空气源热泵是一种清洁、高效、成熟的供暖方式,在推进北方地区冬季清洁供暖中扮演着重要角色。空气源热泵常使用热风型室内机,但此类室内机的热舒适性较差,冬季送热风加快人体皮肤表面的汗液蒸发,产生干燥感;同时为了避免有冷吹风的感觉,需要较高的送风温度及相应的冷凝温度,且室内空气垂直温差大,导致能耗增高;另外室内风机还有噪音和能耗增加的问题。针对上述问题本课题组提出一种带有蓄热介质的热泵型房间空调器用铝制辐射板式冷凝器,本文将对该冷凝器的换热性能开展数值模拟研究,为冷凝器的优化设计提供科学有效的依据。铝制辐射板式冷凝器由制冷剂铜管、蓄热介质层和铝合金外壳组成,根据冷凝器的构造与传热特性建立了传热过程的物理模型与数学模型,并使用粒子群算法（PSO）进行了求解。同时使用实验数据对模型进行验证。验证结果显示,在制冷剂冷凝温度为44.5 ℃,流量为41.4 kg/h,室内空气温度为18 ℃的情况下,实测换热量为1838 W,模拟值为1813 W,相对误差为1.4%。随后,在冷凝温度为36.2-52.5 ℃,流量为35.5-55 kg/h,室内空气温度为16-22.1 ℃的情况下,模拟换热量和实测换热量相对偏差在-1.5%到3.4%之间。证明了模型的正确性,可用于该冷凝器传热性能的模拟分析。最后,在质量流量为39.8 kg/h-41.8 kg/h,管长为10.8 m-12 m,冷凝温度在40 ℃-44 ℃及室内温度18-22 ℃的研究范围内,利用本文建立的数学模型模拟了制冷剂铜管管长、制冷剂流量、冷凝温度以及室内空气温度等4个因素对铝制辐射板式冷凝器换热量的影响,模拟误差在±3.4%之间。影响因素的响应面分析结果表明,管长对冷凝器换热效果影响最为显着,制冷剂流量次之。
二、高效传热的铝合金散热器（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、高效传热的铝合金散热器（论文提纲范文）
（1）COB光源翅片散热器传热优化研究（论文提纲范文）
| 符号说明 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 LED及COB光源概述 |
| 1.2 COB光源发热问题 |
| 1.3 COB热管理方式概述 |
| 1.3.1 COB光源芯片级冷却 |
| 1.3.2 COB光源板/封装级冷却 |
| 1.3.3 COB光源系统级冷却 |
| 1.4 COB翅片散热器相关研究进展 |
| 1.5 本文研究思路及主要研究内容 |
| 第二章 COB散热器自然对流传热分析 |
| 2.1 COB散热器自然对流热量传递路径分析 |
| 2.2 COB散热器自然对流散热过程热阻分析 |
| 2.2.1 COB散热器自然对流散热过程热阻计算 |
| 2.2.2 COB散热器自然对流散热实验研究 |
| 2.3 COB散热器数值模拟研究方法 |
| 2.3.1 COB散热器数值模拟研究方案路线 |
| 2.3.2 COB散热器数值模拟研究设置 |
| 2.3.3 COB散热器数值模拟研究结果表征 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 COB散热器结构参数优化 |
| 3.1 COB散热器结构参数优化研究模型 |
| 3.1.1 翅片散热物理模型描述 |
| 3.1.2 翅片散热模型简化处理 |
| 3.2 COB散热器结构参数离散计算优化研究 |
| 3.2.1 COB散热器正向计算过程 |
| 3.2.2 COB散热器逆向计算过程 |
| 3.3 COB散热器结构参数随机计算优化研究 |
| 3.3.1 遗传算法实现路线 |
| 3.3.2 遗传算法结果分析 |
| 3.3.3 非严格限定Pareto解 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 COB散热器翅片形式优化 |
| 4.1 减材加工形式强化换热研究 |
| 4.2 增材加工形式强化换热研究 |
| 4.3 新型翅片形式强化换热研究 |
| 4.4 结构参数及翅片形式复合强化换热研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论及展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间学术成果 |
| 发表论文 |
| 专利 |
| 附录 |
| 附录1- 空气物性参数拟合系数 |
| 附录2- 正向离散计算程序代码 |
| 附录3- 逆向离散计算程序代码 |
| 附录4- 遗传算法程序代码 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（2）低温环路热管高效冷凝器设计及性能优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章.绪论 |
| 1.1.研究背景及意义 |
| 1.2.环路热管概述 |
| 1.3.环路热管冷凝器 |
| 1.3.1.环路热管冷凝器研究现状 |
| 1.3.2.冷凝两相流理论研究 |
| 1.4.树状流道换热器研究 |
| 1.4.1.结构参数设计模型和参数优化 |
| 1.4.2.新型流道网络结构 |
| 1.4.3.不同新型流道对比研究 |
| 1.5.本文主要研究内容 |
| 第2章.冷凝器流道设计与选型 |
| 2.1.流道结构设计 |
| 2.2.分叉流道选型仿真 |
| 2.2.1.网格划分及仿真设置 |
| 2.2.2.流道流动换热对比分析 |
| 2.3.冷凝器设计与加工 |
| 2.4.本章小结 |
| 第3章.环路热管实验系统 |
| 3.1.环路热管设计 |
| 3.1.1.部件选型 |
| 3.1.2.整机装配 |
| 3.1.3.环路热管充装 |
| 3.2.实验系统及实验流程 |
| 3.2.1.低温真空实验系统 |
| 3.2.2.实验流程 |
| 3.3.本章小结 |
| 第4章.冷凝器测试及结构仿真优化 |
| 4.1.冷凝器对比测试实验 |
| 4.1.1.热管传热性能研究 |
| 4.1.2.冷凝器传热性能研究 |
| 4.2.流道结构仿真优化 |
| 4.2.1.网格划分及模型设置 |
| 4.2.2.UDF编写 |
| 4.2.3.冷凝器冷凝流动换热研究 |
| 4.3.冷凝器流道优化及测试实验 |
| 4.3.1.流道结构优化设计 |
| 4.3.2.启动特性研究 |
| 4.3.3.传热特性研究 |
| 4.3.4.制冷机耦合热阻分析 |
| 4.4.本章小结 |
| 第5章.Y形流道冷凝器环路热管实验 |
| 5.1.相同长度 Y 形与 U 形流道冷凝器对比研究 |
| 5.2.不同温区下环路热管性能分析 |
| 5.3.本章小结 |
| 第6章.总结与展望 |
| 6.1.全文总结与主要结论 |
| 6.2.不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）榆林地区砖混结构农村住宅节能优化设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 室内热环境理论 |
| 1.2.2 建筑节能技术 |
| 1.3 研究内容及方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.4 研究目标 |
| 1.5 研究重点与创新 |
| 1.6 研究框架 |
| 2 榆林地区砖混结构农村住宅概况 |
| 2.1 榆林地区概况 |
| 2.1.1 地理位置 |
| 2.1.2 气候特征 |
| 2.2 榆林地区砖混结构农宅现状分析 |
| 2.2.1 榆林地区砖混结构农宅建筑模式现状 |
| 2.2.2 榆林地区砖混结构农宅建筑构造特征 |
| 2.2.3 榆林地区砖混结构农宅建筑用能及能耗现状 |
| 2.2.4 榆林地区砖混结构农宅宅室内热环境主观感受 |
| 2.3 室内热环境测试 |
| 2.3.1 现场测试 |
| 2.3.2 测试结果分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 榆林地区砖混结构农村住宅节能分析 |
| 3.1 榆林地区砖混结构农村住宅的现存问题 |
| 3.2 榆林地区砖混结构农村住宅的节能分析 |
| 3.2.1 规划布局 |
| 3.2.2 单体设计 |
| 3.2.3 围护结构 |
| 3.2.4 被动式太阳能技术利用 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 榆林地区砖混结构农村住宅的节能优化 |
| 4.1 典型农宅模型建立 |
| 4.1.1 典型农宅模型介绍 |
| 4.1.2 能耗模拟软件选取 |
| 4.1.3 典型农宅模型建立及模拟分析 |
| 4.2 单一因素优化设计 |
| 4.2.1 外墙节能优化 |
| 4.2.2 屋面节能优化 |
| 4.2.3 地面节能优化 |
| 4.2.4 外窗节能优化 |
| 4.2.5 外门节能优化 |
| 4.2.6 外墙窗墙比节能优化 |
| 4.3 多因素综合优化设计 |
| 4.3.1 正交试验法 |
| 4.3.2 正交试验方案设计 |
| 4.3.3 正交试验结果与分析 |
| 4.4 节能优化方案 |
| 4.4.1 优化方案确定 |
| 4.4.2 优化方案模型参数设置 |
| 4.4.3 优化方案模拟结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间学术成果 |
| 附录一 图录 |
| 附录二 表录 |
| 附录三 农宅概况调查问卷 |
| 附录四 热环境主观感受调查问卷 |
| 致谢 |
（4）空间紫外太阳望远镜主镜及探测器热控技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 太阳望远镜研究现状 |
| 1.3 空间太阳望远镜热控技术研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 总结 |
| 第二章 空间紫外太阳望远镜总体结构及空间环境分析 |
| 2.1 UVST结构组成及温控要求 |
| 2.1.1 UVST结构组成 |
| 2.1.2 UVST主镜与探测器组件温控指标 |
| 2.2 热设计任务分析 |
| 2.3 热环境分析及轨道 |
| 2.3.1 空间热环境分析 |
| 2.3.2 UVST飞行轨道 |
| 2.4 热平衡方程建立及外热流计算 |
| 2.4.1 热平衡方程的建立 |
| 2.4.2 UVST外热流的计算 |
| 2.5 总结 |
| 第三章 空间紫外太阳望远镜主镜及探测器热控系统设计 |
| 3.1 热控系统的组成 |
| 3.2 主镜及探测器热设计 |
| 3.2.1 远紫外成像仪(FUVI)与近紫外望远镜(NUVI)主镜热设计 |
| 3.2.2 日冕成像仪(RMI)主镜热设计 |
| 3.2.3 日冕成像仪(RMI)探测器热设计 |
| 3.2.4 FUVI 探测器与NUVI 探测器热设计 |
| 3.3 可靠性分析 |
| 3.3.1 主动热控系统控温原理 |
| 3.3.2 主动热控系统可靠性分析 |
| 3.4 总结 |
| 第四章 空间紫外太阳望远镜主镜及探测器热仿真分析 |
| 4.1 有限元模型建立 |
| 4.1.1 热分析模型建立 |
| 4.1.2 热分析参数的确定 |
| 4.2 工况分析 |
| 4.2.1 工况影响因素分析 |
| 4.2.2 工况确定 |
| 4.3 热分析计算结果 |
| 4.3.1 观测高温工况 |
| 4.3.2 观测低温工况 |
| 4.3.3 自清洁模式 |
| 4.3.4 安全模式 |
| 4.4 总结 |
| 第五章 空间紫外太阳望远镜主镜及探测器热平衡试验验证 |
| 5.1 热平衡试验概述 |
| 5.1.1 试验流程及平衡稳定判据 |
| 5.1.2 试验方法 |
| 5.2 主镜热平衡试验 |
| 5.3 探测器热平衡试验 |
| 5.4 试验结果与热分析结果对比 |
| 5.4.1 主镜热平衡试验与热分析结果对比 |
| 5.4.2 探测器热平衡试验与热分析结果对比 |
| 5.5 模型修正 |
| 5.6 总结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 论文主要创新点 |
| 6.3 后续工作展望 |
| 符号说明 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）高空环境下飞行器中驱动系统电子设备散热研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 电子设备发展研究现状 |
| 1.3 电子设备冷却方式研究现状 |
| 1.3.1 空气冷却 |
| 1.3.2 液体冷却 |
| 1.3.3 相变冷却 |
| 1.3.4 地面与高空环境空气冷却研究现状 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第二章 SiC器件及驱动系统分析 |
| 2.1 SiC MOSFET介绍 |
| 2.1.1 SiC MOSFET导通特性 |
| 2.1.2 SiC MOSFET开关特性 |
| 2.1.3 SiC MOSFET性能参数 |
| 2.2 SiC器件损耗分析 |
| 2.3 SiC驱动系统介绍 |
| 2.4 驱动系统传热机理与热阻分析 |
| 2.4.1 驱动系统传热机理 |
| 2.4.2 驱动系统热阻分析 |
| 2.5 计算流体力学理论简介 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 驱动系统传热仿真分析 |
| 3.1 驱动系统仿真模型 |
| 3.1.1 几何模型 |
| 3.1.2 网格划分及边界条件 |
| 3.1.3 数值研究方法及模型验证 |
| 3.2 关键参数的影响及分析 |
| 3.2.1 不同环境高度、功率密度对散热效果的影响 |
| 3.2.2 不同辐射位置对散热效果的影响 |
| 3.2.3 不同辐射强度对散热效果的影响 |
| 3.2.4 不同发射率对散热效果的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 驱动系统散热器优化及仿真分析 |
| 4.1 模型描述 |
| 4.1.1 几何模型 |
| 4.1.2 数值方法及边界条件 |
| 4.2 优化方案及仿真分析 |
| 4.2.1 不同翅片高度的影响 |
| 4.2.2 不同翅片数量的影响 |
| 4.2.3 不同翅片厚度的影响 |
| 4.3 重量优化 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文、参加科研情况说明 |
| 附录 |
| 致谢 |
（6）大功率LED的热管理系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 LED散热设计的国内外研究现状 |
| 1.2.1 LED发展概述 |
| 1.2.2 微通道冷板的国内外研究现状 |
| 1.2.3 LED散热设计的国内外研究现状 |
| 1.2.4 液冷控制系统的国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 大功率LED热设计与分析 |
| 2.1 传热学与流体力学的基本理论 |
| 2.1.1 传热学的基本理论 |
| 2.1.2 流体力学的基本理论 |
| 2.2 LED散热冷板模型的建立 |
| 2.2.1 LED光源选型 |
| 2.2.2 LED热阻网络分析 |
| 2.2.3 仿剑麻形热控冷板结构设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 冷板的散热仿真与实验 |
| 3.1 仿剑麻形冷板热仿真分析过程 |
| 3.2 仿剑麻形冷板的散热因素分析 |
| 3.2.1 入口温度对冷板散热影响分析 |
| 3.2.2 流体工质对冷板散热影响分析 |
| 3.2.3 冷板材料对冷板散热影响分析 |
| 3.2.4 入口流量及热流密度对冷板散热影响分析 |
| 3.2.5 出水口数量对冷板散热效果影响分析 |
| 3.2.6 进出水口方向的改变对冷板散热影响分析 |
| 3.3 其他拓扑结构冷板的散热仿真分析 |
| 3.3.1 蛛网形结构冷板设计 |
| 3.3.2 蛛网形结构冷板散热仿真分析 |
| 3.3.3 方形直流道结构冷板设计 |
| 3.3.4 方形直流道结构冷板散热仿真分析 |
| 3.3.5 三种不同流道结构冷板散热仿真对比 |
| 3.4 仿剑麻形冷板的实验测试与结果分析 |
| 3.4.1 仿剑麻形结构冷板加工 |
| 3.4.2 液冷散热实验的系统设计 |
| 3.4.3 液冷散热的实验过程 |
| 3.4.4 液冷散热实验的结果分析 |
| 3.4.5 实验与仿真的数据对比及其误差分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 大功率LED热管理系统 |
| 4.1 LED热管理系统需求 |
| 4.2 系统硬件的选型 |
| 4.3 硬件电路及结构设计 |
| 4.3.1 核心单元电路 |
| 4.3.2 触摸屏电路 |
| 4.3.3 温度检测 |
| 4.3.4 压力采集 |
| 4.3.5 报警电路 |
| 4.3.6 驱动模块电路 |
| 4.3.7 流量采集 |
| 4.3.8 液位采集 |
| 4.3.9 其他电路 |
| 4.3.10 储液箱结构设计 |
| 4.4 上位机显示界面设计 |
| 4.5 触摸屏GUI界面设计 |
| 4.6 软件的主程序设计流程 |
| 4.7 子功能的模块设计 |
| 4.7.1 压力及流量采集流程 |
| 4.7.2 温度采集程序设计流程 |
| 4.7.3 液位采集模块设计流程 |
| 4.8 热管理系统的控制模式介绍 |
| 4.9 大功率LED热管理系统的整体结构 |
| 4.10 热管理系统基本功能测试 |
| 4.10.1 硬件电路测试 |
| 4.10.2 软件系统测试 |
| 4.11 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间取得成果 |
（7）液冷散热板入水口FSW温度及残余状态仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的和意义 |
| 1.3 搅拌摩擦焊技术简介 |
| 1.3.1 FSW的接头形式 |
| 1.3.2 FSW技术的应用 |
| 1.4 国内外FSW研究现状 |
| 1.4.1 国内研究现状 |
| 1.4.2 国外研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容与技术路线 |
| 第二章 搅拌摩擦焊有限元模拟理论基础 |
| 2.1 传热理论 |
| 2.1.1 传热方式 |
| 2.1.2 边界条件与控制方程 |
| 2.2 数值模型与热应力理论 |
| 2.2.1 热力理论 |
| 2.2.2 热力理论有限元格式 |
| 2.2.3 FSW过程的热弹塑性问题 |
| 2.3 Abaqus有限元软件简介 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 液冷散热板FSW模型建立 |
| 3.1 电动汽车控制器液冷散热板模型建立 |
| 3.1.1 电动汽车控制器液冷散热板模型简化 |
| 3.2 液冷散热板有限元模型建立 |
| 3.2.1 网格划分 |
| 3.2.2 材料属性 |
| 3.2.3 定义分析步 |
| 3.2.4 定义相互作用 |
| 3.2.5 定义载荷以及边界条件 |
| 3.3 搅拌摩擦焊完全热力耦合模型建立 |
| 3.3.1 搅拌摩擦焊热源模型 |
| 3.3.2 基于Abaqus的用户自定义子程序(DFLUX) |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 搅拌摩擦焊温度模拟及特性分析 |
| 4.1 焊接工艺参数范围探索 |
| 4.2 不同工艺参数对温度模拟结果的影响 |
| 4.2.1 搅拌头转速对温度场的影响 |
| 4.2.2 焊接速度对温度场的影响 |
| 4.2.3 轴向下压力对温度场的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 液冷散热板残余状态模拟 |
| 5.1 液冷散热板FSW焊接过程的仿真模拟 |
| 5.2 不同工艺参数对残余应力模拟结果的影响 |
| 5.2.1 焊接速度对残余应力的影响 |
| 5.2.2 焊接转速对残余应力的影响 |
| 5.2.3 轴肩下压力对残余应力的影响 |
| 5.3 搅拌摩擦焊工艺参数综合分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读硕士研究生期间所获科研成果 |
| 附录B 部分子程序 |
（8）冰层热融钻进机理研究及冰下湖钻探用热融钻头研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题依据 |
| 1.1.1 冰下湖的研究意义 |
| 1.1.2 冰下湖钻探技术 |
| 1.2 冰层热融钻进技术研究现状 |
| 1.2.1 冰层热融钻具研究现状 |
| 1.2.2 冰层热融钻头研究现状 |
| 1.2.3 冰层热融钻进传热机理研究现状 |
| 1.3 研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 冰层热融钻进过程的理论分析 |
| 2.1 冰层热融钻进传热过程建模 |
| 2.1.1 冰层热融钻进过程物理模型 |
| 2.1.2 热融钻头内部传热数学模型 |
| 2.1.3 薄层水膜传热数学模型 |
| 2.1.4 冰层传热数学模型 |
| 2.1.5 各个介质传热数学模型之间的联系 |
| 2.2 热融钻头内部传热特性分析 |
| 2.2.1 平板形热融钻头内部传热物理模型 |
| 2.2.2 平板形热融钻头内部传热数学模型的解析解 |
| 2.2.3 平板形热融钻头内部温度场计算实例 |
| 2.3 冰层传热特性分析 |
| 2.3.1 平板形热融钻头钻进时冰层传热物理模型 |
| 2.3.2 平板形热融钻头钻进时冰层传热数学模型的解析解 |
| 2.3.3 平板形热融钻头钻进时冰层温度场计算实例 |
| 2.4 薄层水膜传热特性分析 |
| 2.4.1 平板形热融钻头钻进时薄层水膜传热物理模型 |
| 2.4.2 平板形热融钻头动量守恒方程和能量守恒方程的简化 |
| 2.4.3 平板形热融钻头钻进时薄层水膜传热数学模型的解析解 |
| 2.4.4 平板形热融钻头钻进时薄层水膜内温度场和流场计算实例 |
| 2.5 冰层热融钻进传热过程数学模型的简化及求解 |
| 2.5.1 冰层热融钻进传热过程数学模型的简化 |
| 2.5.2 冰层热融钻进传热过程数学模型的求解 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 冰层热融钻进过程的数值模拟 |
| 3.1 数值建模及求解 |
| 3.1.1 COMSOL Multiphysics软件 |
| 3.1.2 数值模拟过程 |
| 3.2 钻头形状对热融钻进过程的影响 |
| 3.2.1 恒功率条件 |
| 3.2.2 恒温条件 |
| 3.3 钻头功率(或温度)对热融钻进过程的影响 |
| 3.3.1 恒功率条件 |
| 3.3.2 恒温条件 |
| 3.4 钻压对热融钻进过程的影响 |
| 3.4.1 恒功率条件 |
| 3.4.2 恒温条件 |
| 3.5 冰层温度对热融钻进过程的影响 |
| 3.5.1 恒功率条件 |
| 3.5.2 恒温条件 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 冰层热融钻进过程的实验研究 |
| 4.1 热融钻进实验平台 |
| 4.1.1 实验台总体设计 |
| 4.1.2 钻塔 |
| 4.1.3 电力系统 |
| 4.1.4 绞车系统 |
| 4.1.5 控制系统 |
| 4.1.6 热融钻具 |
| 4.2 热融钻进实验过程 |
| 4.2.1 冰样的制备过程 |
| 4.2.2 冰样冻制过程中的温度分布 |
| 4.2.3 人工冰样和天然冰样的比较 |
| 4.2.4 热融钻进实验步骤 |
| 4.3 热融钻进实验结果 |
| 4.3.1 钻头形状对热融钻进过程的影响 |
| 4.3.2 钻头功率对热融钻进过程的影响 |
| 4.3.3 钻压对热融钻进过程的影响 |
| 4.3.4 冰温对热融钻进过程的影响 |
| 4.4 实验结果与理论分析及数值模拟结果的比较 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 RECAS-200 热融钻头的结构研究 |
| 5.1 热融钻头的设计要求 |
| 5.2 热融钻头关键参数的选择 |
| 5.2.1 热融钻头功率 |
| 5.2.2 加热元件 |
| 5.2.3 热融钻头形状 |
| 5.3 热融钻头的结构选型 |
| 5.3.1 加热丝浇铸型热融钻头 |
| 5.3.2 加热棒插入型热融钻头 |
| 5.4 热融钻头结构的定型 |
| 5.4.1 热融钻头的结构设计 |
| 5.4.2 灰尘收集器的设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 RECAS-200 热融钻头的试验研究 |
| 6.1 热融钻头在纯净冰层的钻进试验 |
| 6.1.1 热融钻头在纯净冰层的试验过程 |
| 6.1.2 不同功率下热融钻头的钻进表现 |
| 6.1.3 不同钻压下热融钻头的钻进表现 |
| 6.1.4 不同冰温下热融钻头的钻进表现 |
| 6.1.5 热融钻头试验结果与前文研究结果的对比 |
| 6.2 热融钻头在含灰尘冰层的钻进试验 |
| 6.2.1 含灰尘层冰样的制备及试验过程 |
| 6.2.2 灰尘层对钻进速度的影响 |
| 6.3 热融钻头的压力试验 |
| 6.3.1 热融钻头压力试平台 |
| 6.3.2 热融钻头压力试验过程及结果 |
| 6.4 热融钻头的寿命试验 |
| 6.4.1 热融钻头寿命试验平台 |
| 6.4.2 热融钻头寿命试验过程及结果 |
| 6.5 上热融钻头中心孔温度测量试验 |
| 6.5.1 上热融钻头中心孔温度测量试验设备及试验过程 |
| 6.5.2 上热融钻头完全浸入水中时钻头中心孔内的温度分布 |
| 6.5.3 上热融钻头露出水面过程中钻头中心孔内的温度变化 |
| 6.6 热融钻头的野外试验 |
| 6.6.1 热融钻头野外试验平台 |
| 6.6.2 热融钻头野外试验过程及结果 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（9）压接式功率半导体模块的机-热耦合机制及应力优化设计研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 柔性直流输电技术的发展现状及趋势 |
| 1.1.2 压接式功率模块的技术优势及应用现状 |
| 1.2 压接式功率模块的研究现状及挑战 |
| 1.2.1 典型封装结构及功率模组性能研究现状 |
| 1.2.2 机-电-热多物理场耦合行为机制研究现状 |
| 1.2.3 机-电-热多物理场应力分布规律研究现状 |
| 1.2.4 压接式多芯片封装技术面临的挑战 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.3.1 压接式功率模块的机-热正交分布模型 |
| 1.3.2 压接式封装中机-热物理场的分布式优化设计 |
| 1.3.3 计及并联芯片热耦合效应的压变型复合热网络 |
| 第2章 压接式功率模块的机-热正交分布模型 |
| 2.1 压接式功率模块及功率模组的机械结构 |
| 2.1.1 多芯片并联的模块封装布局 |
| 2.1.2 集中式载荷下的模组型式设计 |
| 2.2 压接式功率模块的正交机-热分布模型 |
| 2.2.1 非对称双面散热边界上的热阻参数分布 |
| 2.2.2 压接平面上的机-热应力场失衡分布 |
| 2.3 压接功率模组的型式试验及机-热应力特性分析 |
| 2.3.1 压接功率模组型式试验平台 |
| 2.3.2 压接功率模组内损耗计算及分布 |
| 2.3.3 温度分布测试及机-热应力不均特性实验验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 压接式功率模块机-热物理场的分布式优化 |
| 3.1 基于弹性半空间理论的接触力场模型 |
| 3.2 接触力场的分布式优化及对应封装设计方法 |
| 3.2.1 分布式载荷下的力场平衡模型 |
| 3.2.2 分布式载荷下的夹具内嵌式设计 |
| 3.3 基于分布式压接封装技术的模块样机开发 |
| 3.3.1 分布式压接功率模块的多芯片并联模型 |
| 3.3.2 压接机械组件的安装和可行性分析 |
| 3.3.3 分布式压接功率模块的电磁优化特性 |
| 3.4 压接功率模块多物理场的分布式耦合效果验证 |
| 3.4.1 分布式压接功率模块工作可行性分析 |
| 3.4.2 多芯片机-热应力稳态分布实验结果 |
| 3.4.3 多芯片机-热应力动态分布实验结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 计及并联芯片热耦合效应的压变型复合热网络 |
| 4.1 芯片通流单元的压变型热网络 |
| 4.2 含热耦合阻抗的多芯片压变型复合热网络 |
| 4.2.1 多芯片压变型复合热网络的建模机理 |
| 4.2.2 多芯片压变型复合热网络的等效转换 |
| 4.2.3 弹性形变时热耦合阻抗的压变型热网络响应 |
| 4.2.4 塑性形变时热耦合阻抗的压变型热网络响应 |
| 4.3 压变型热网络模型的特性验证 |
| 4.3.1 分布式压变功率模块结构 |
| 4.3.2 不同压力载荷下的稳态热分布实验结果 |
| 4.3.3 分布式压变功率模块中热耦合特性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 论文工作总结 |
| 5.2 今后工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
（10）热泵型房间空调器用铝制辐射板式冷凝器的热性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 空气源热泵室内冷凝器的研究现状 |
| 1.2.1 空气源热泵用冷凝器的研究现状 |
| 1.2.2 辐射板式室内冷凝器的研究进展 |
| 1.2.3 冷凝器传热过程的模拟计算 |
| 1.3 课题研究内容及意义 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究意义 |
| 1.4 论文架构 |
| 第2章 铝制辐射板式冷凝器传热模型的构建 |
| 2.1 冷凝器构造与原理 |
| 2.2 铝制辐射板式冷凝器传热物理模型 |
| 2.3 冷凝器数学模型 |
| 2.3.1 基本假设 |
| 2.3.2 单值性条件 |
| 2.3.3 控制体的划分、计算区域与控制方程的离散化 |
| 2.3.4 制冷剂侧热平衡方程 |
| 2.3.5 蓄热介质侧热平衡方程 |
| 2.3.6 空气侧热平衡方程 |
| 2.4 数学模型的求解 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 实验测试与模拟结果验证 |
| 3.1 实验系统及原理 |
| 3.1.1 焓差实验室测试系统 |
| 3.1.2 实验原理与方法 |
| 3.2 实验设备及测点布置 |
| 3.2.1 测试参数与测点布置 |
| 3.2.2 仪器设备 |
| 3.3 数学模型的验证与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 冷凝器的热性能模拟分析 |
| 4.1 制冷剂铜管管长对换热量的影响 |
| 4.2 制冷剂冷凝温度对换热量的影响 |
| 4.3 室内温度对换热量的影响 |
| 4.4 制冷剂流量对换热量的影响 |
| 4.5 铝制辐射板型冷凝器换热性能响应面分析 |
| 4.5.1 响应面分析因素及水平的选取 |
| 4.5.2 Design-Expert响应面分析及结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 主要工作与结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
四、高效传热的铝合金散热器（论文参考文献）
- [1]COB光源翅片散热器传热优化研究[D]. 冯旭. 山东大学, 2021(09)
- [2]低温环路热管高效冷凝器设计及性能优化[D]. 赵润泽. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
- [3]榆林地区砖混结构农村住宅节能优化设计研究[D]. 艾闪. 西安建筑科技大学, 2021(01)
- [4]空间紫外太阳望远镜主镜及探测器热控技术研究[D]. 杨爽. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021(08)
- [5]高空环境下飞行器中驱动系统电子设备散热研究[D]. 宋文磊. 天津商业大学, 2021(12)
- [6]大功率LED的热管理系统设计与实现[D]. 韦士腾. 电子科技大学, 2021(01)
- [7]液冷散热板入水口FSW温度及残余状态仿真研究[D]. 黄敢. 昆明理工大学, 2021(01)
- [8]冰层热融钻进机理研究及冰下湖钻探用热融钻头研制[D]. 李亚洲. 吉林大学, 2021
- [9]压接式功率半导体模块的机-热耦合机制及应力优化设计研究[D]. 常垚. 浙江大学, 2021
- [10]热泵型房间空调器用铝制辐射板式冷凝器的热性能研究[D]. 王菁. 天津大学, 2020(02)