一、2-Dimensional CFD Simulation and Correlation Development for Optimization of Fin Heatsinks in Electronic Cooling（论文文献综述）
林鹏[1]（2021）在《UV-LED固化装置散热结构的仿真研究与优化设计》文中研究指明紫外线（UV）技术在印刷工业领域飞速发展,随着第四代光源LED的广泛应用,UV-LED光固化逐渐取代传统的UV固化。但LED的光电转换效率只有20%,剩余80%的能量都转换成了热量,如果热量不能及时的散发出去,堆积的热量将会导致LED出现寿命缩短、波长偏移、光衰加剧等问题。对UV-LED固化装置的散热结构进行仿真研究以改进散热器的性能,在加强散热结构的应用研究及促进仿真的合理化应用等方面具有重要、长远的现实意义。为了解决UV-LED固化装置散热能力差的问题,根据传热基本理论和计算流体动力学原理,利用Ansys Icepak对UV-LED固化装置的散热结构进行仿真研究与优化设计。首先,利用SolidWorks建立散热器的3D模型与热阻模型,对散热器热阻进行理论计算与仿真验证,证明仿真实验的可行性;其次,对热管进行模型重建并赋予正交异向属性,用Icepak模型代替SolidWorks模型以减少实验步骤繁琐性、降低计算误差,设计单因素实验研究翅片高度、翅片厚度、翅片数量和热管直径四个主要参数对散热性能的影响;最后,根据单因素实验结果的优选数据设计四因素三水平的正交试验,利用极差分析法对试验结果进行分析,优化散热器结构参数并进行极限功率测试。实验结果表明,UV-LED结温与翅片高度呈反比关系,结温随着翅片高度的增加而降低;UV-LED结温与翅片厚度呈二次函数关系,结温升高趋势随着翅片厚度的增加而增加;UV-LED结温与翅片数量呈二次函数关系,结温升高趋势随着翅片数量的增加而增加。改进优化的散热器在翅片高度为56mm、翅片厚度为0.5mm、翅片数量为22和热管直径为7mm时散热性能最佳,散热能力提升了23.5%,且工作功率不应超过173w。
黄森[2]（2021）在《轮式装载机散热器振动状态下传热特性分析》文中指出轮式装载机工作性质不同于其他车辆,其承载重量较大、行驶路况较差导致动力系统产热量大,因此对于轮式装载机散热器传热性能的研究必不可少。高性能散热器可以保证动力系统在理想的温度范围内高效工作,提高散热器性能对降低能源消耗具有重要意义。近年来随着工程机械领域向大吨位、重载荷方向的发展,对散热器的性能提出了更高要求,相关强化散热器传热的技术方法成为了研究热点。本文以强化传热理论为指导,将振动强化传热技术应用于轮式装载机散热器中。对轮式装载机行驶工况下散热器的振动状态进行分析,得出描述散热器振动状态的频率及振幅范围。通过数值模拟和试验研究,对轮式装载机所使用的板翅式散热器在振动状态下的传热效果进行了系统研究。首先,根据轮式装载机的结构与工作特点,建立了轮式装载机整车6自由度振动系统模型。分析了轮式装载机在行驶工况下所对应的激励对散热器垂直方向振动的响应特征,为数值分析板翅式散热器振动状态下传热性能提供了壁面振动振幅及频率范围。其次,运用数学方法从板翅式散热器芯体结构中提取了空气侧与液侧典型单元体结构。利用计算流体动力学软件分析了在不同壁面振动频率及振幅条件下,单元体内的流体流动特征与温度分布特征,对振动强化传热机理进行了研究。再次,对液侧错齿翅片单元体及空气侧波纹翅片单元体的传热性能进行研究,得到了其传热性能随振动状态变化的规律。结果表明,散热器单元体结构的传热性能随振动频率的增大而增强;在振幅大于临界振幅时,单元体结构的传热性能随振幅的增大而增强,而振幅小于临界振幅时,频率的变化对单元体结构的传热性能影响微弱。最后,采用多孔介质模型对板翅式散热器整体进行了仿真分析,结果表明散热器整体在振动状态下的换热量比壁面静止时大。将散热器安置于试验台上进行了测试,研究不同入口流速对散热器的影响。进行了轮式装载机V型铲装试验,将测得的结果与相同入口状态下的试验台数据进行比较,结果表明,装载机工作状态下的散热量大于试验台测试的散热量。
吴启明[3]（2021）在《LED智能汽车前照灯的传热性能优化研究》文中提出近年来,LED汽车大灯以其寿命长、高效率、低能耗的特点逐渐取代了卤素大灯和疝气大灯,广泛应用于汽车车灯领域。但其散热问题约束着大功率LED车灯行业的发展。研究表明,LED车灯的散热性能主要与散热方式以及LED车灯PCB板的材质有关。为此,本文以广西柳州五菱新宝骏汽车的大功率LED汽车前大灯为研究对象,结合传热学、电子散热等学科知识,应用有限元分析和实验验证的方式对其散热问题进行了研究。为了分析LED车灯散热方式与PCB材质对其散热性能的影响,本文应用UG软件建立了三维LED车灯模型,应用Fluent软件建立了LED车灯三维生热模型和流体动力学模型。本文对MMC、MCPCB、Cu和Al四种PCB材料的LED车灯的散热性能进行分析,结果表明,在相同环境温度下,散热效果优劣排列依次为Cu、MMC、Al和MCPCB,在此基础上,还分析了环境温度和车灯功率对铜基板与铝基板导热性能的影响,结果表明,使用铜材质作为散热基板的散热效果最佳。基于成本因素,本文建立了安装翅片散热器的LED车灯自然对流传热模型,分析了翅片数对车灯散热性能的影响,设置环境温度为30℃,灯泡功率为36W。模拟结果表明,在翅片散热器大小不变的情况下,改变翅片数及高度对车灯散热影响较小,翅片数为5和8时,车灯最高温度分别为120.05℃和118.2℃;翅片高度为数25mm和35mm时,车灯最高温度分别为124.5℃和118.2℃。在仿真的基础上,进行了实验验证,车灯最大温度在118.7℃,与仿真结果相差约2℃,模型精度较高。但车灯的工作温度不能超过80℃,因此,该散热方式不符合要求,应忽略成本因素,优化散热方式。针对安装翅片散热器的LED车灯自然对流传热模型车灯温度过高的问题,本文建立了安装翅片散热器的LED车灯强制对流传热模型,对车灯添加风冷散热装置,分析了通风量对车灯散热散热性能的影响,综合考虑车灯稳定性、功率因素和散热效果,风量选择为4 CFM。仿真结果表明,对比安装翅片的车灯自然对流传热模型,车灯最高温度降低至69.584℃,降低了约51℃,散热效果明显,此散热方式符合要求。以上仅为未安装到车上的LED车灯的传热分析,考虑到工程实际应用情况,将车灯外加外壳,为此,本文建立了安装内置翅片散热器的加外壳的LED车灯强制对流传热模型,风量选择为4 CFM,车灯最高温度为75.7℃。此温度接近于车灯工作温度的极限,勉强符合要求。为了保证车灯有充足的温升空间,本文在散热材料里加入了石墨烯材质,通过仿真,使得温度降低10℃左右,该优化方式对车灯寿命和可靠性得到有效提升。最后,本文设计了LED温度测试实验,根据LED实际工况环境的特点,模拟环境温度,确定车灯散热实验采集,温度系统的类型等,搭建实验平台。用多通道温度数据记录仪记录数据,获取灯珠温度数据,并与仿真结果进行对比,结果表明,模拟温度与实测温度误差绝对值小于10%,且其中一部分误差和简化的车灯模型有关,验证了仿真的准确性。因此,本文所建立的传热模型可以较为精确的分析LED车灯散热特性,可为工程应用提供可靠的参考价值。
耿亚林[4]（2021）在《基于一维/三维联合仿真的商用车机舱散热研究》文中研究表明近些年来,面对世界能源危机,石油价格日渐上升,而根据相关研究,在汽车所消耗的能源中,用来驱动汽车行驶的仅占三分之一左右,其余部分则以废热的形式浪费掉了。发动机作为绝大多数商用车的动力来源,其工作状态直接影响到商用车的综合性能,保持正常工作温度是充分发挥发动机性能的前提。发动机工作温度过高或过低都不利于它的正常工作,尤其在高负荷工作状态下,保持机舱温度稳定在合理的范围成为商用车设计时需要考虑的重要问题。由此可见,机舱热管理合理与否,将会直接影响到汽车的经济性和动力性,同时还会对安全性产生一定的影响。当前排放法规日益严苛,人们在环保、能耗、安全等方面提出了更高的要求。国内外商用车制造商以及高校专家对于商用车发动机舱散热的研究越来越广泛,对冷凝器、中冷器、散热器、风扇及护风罩等散热组件的研究越来越深入。本文采用一维/三维仿真的研究思路,对某重型商用车机舱散热进行研究。首先阐述了商用车机舱散热发展趋势、数值计算中的基本理论、传热学理论及发动机舱热环境构成,详述了整车热平衡试验的实施和数据采集。其次,为研究重型卡车的冷却系统特性及其在不同工况下的冷却性能,利用一维仿真软件AMEsim搭建该重型卡车发动机冷却系统仿真模型,并结合试验结果对该一维模型进行了验证,证明其准确性。随后使用该一维仿真模型对本文中所研究的重型卡车在低速爬坡、高速爬坡和高速行驶三种工况进行了仿真,将散热器出口处冷却液温度作为评价冷却系统性能的关键指标,经过仿真得到不同工况下的冷却系统性能。对比不同工况下的散热器出口温度,结果表明:在低速爬坡工况下,散热器出口温度较高,超过冷却液许用温度,高速爬坡和高速行驶工况下,冷却系统工作状况良好,冷却液温度低于许用温度。再次,以整车模型为基础,对模型进行简化,采用计算流体力学（CFD）方法进行商用车机舱散热三维仿真分析,结合发动机舱内速度卷积图、温度分布云图和体积渲染图,分析影响机舱散热的根本原因,并研究了散热组件布置对机舱散热的影响,研究结果表明:散热组件在机舱内的位置变动影响机舱内部气流流动状态,从而影响机舱散热性能。冷凝器位置变动对流经散热器的冷却空气流量影响较小,风扇伸出护风罩外的相对距离对流过散热器的空气流量影响较大,冷却风扇位置变动对流经散热器的冷却空气流量影响最大。最后,应用正交设计和响应面法,结合回归方程的建立和分析,对机舱散热进行优化。正交试验的试验指标为散热器通风量,正交试验因素选择为:冷凝器移动距离、冷却风扇移动距离和护风罩伸长量。通过仿真及正交设计的极差分析和方差分析,考虑实际机舱内部空间限制,得到了各因素对机舱散热影响的主次关系。在正交设计的基础上,利用Box-Benchen试验设计进行进一步的研究,根据仿真数据,拟合响应面方程,并通过方差分析和显着性分析,对拟合的响应面方程的显着性进行验证,确定其能用于设计区间内的结果分析,经过分析得到的最佳结果为冷凝器前移20mm,冷却风扇前移10mm,护风罩伸长0mm。
郭盼盼[5]（2021）在《毫米波功率模块的热设计研究》文中提出毫米波功率模块（Millimeter Wave Power Module,MMPM）是一种新型的工作在毫米波波段的微波功率放大器件,主要由毫米波小型化行波管、固态放大器及集成电源三大部分组成,具有体积小、重量轻、效率高、频率高、频带宽等优点。随着MMPM小型化水平的提高,温度过高和热量分布不均匀成为了制约其可靠性的关键因素。基于此开展MMPM的热设计研究工作,对于提高MMPM的可靠性具有重要的意义。本文主要工作如下:1.对MMPM的特点和热耗问题进行了研究,确定了热仿真优化设计的理论依据、仿真优化软件工具和总体优化设计思路。2.提出了一种不改变行波管主体结构的热优化设计方法。首先,根据行波管放大器的结构和功耗分布,建立了热分析仿真模型。然后通过软件仿真得到了现有结构下的热分布,结合行波管的工作原理对其进行热耗安全评估。在此基础上提出了一种不改变行波管主体结构的优化设计方法:通过外加嵌入型导热片对螺旋线结构进行优化,消除了螺旋线局部过热问题;通过对水冷板水路翅片间隙的优化设计,降低了整体温升。进一步通过仿真和实验验证了本优化设计方法的有效性。该方法具有良好的热优化效果,解决了局部过热问题,降低了整体温升,又避免对结构复杂的行波管进行重新设计。3.集成电源的热分析及优化设计。针对集成电源中磁性元件的发热问题,重点对PCB平面电感进行了电磁仿真及电磁热耦合仿真分析,研究了气隙及绕组的位置对绕组损耗的影响,为谐振电感的优化设计提供了依据。根据集成电源电路,建立了集成电源的热仿真模型,对集成电源进行了热分析以及优化设计。通过将集成电源和模拟负载连接进行测试,验证了集成电源热分析及优化设计的有效性。4.MMPM整机的热分析及优化设计。MMPM的温度过高、热量分布不均匀,严重影响MMPM工作的可靠性。基于此开展了MMPM整机的热分析,结合热分析的结果,为其选取水冷的散热方式使其工作在合适的温度下。通过对毫米波功率模块样机的温度测试,验证了MMPM整机热分析及优化设计的有效性。
曹欣[6]（2021）在《新型微通道换热器热性能研究》文中进行了进一步梳理近年来,随着电子设备功能和性能的不断提升,电子设备的体积越来越小,装配的元器件数量越来越多,器件运行功率越来越大,导致热流密度和安装密度急速攀升。因此,对电子设备的热控制能力提出了越来越高的要求。微通道换热以其结构紧凑、换热效率高、工程实现性好等诸多优点,作为一种高效的换热形式被海内外研究者们广泛关注。微通道换热结构形式多样不胜枚举,以蛇形微通道换热结构和带有翅片的微通道换热结构散热效果最理想。本文对微通道设计与优化技术进行了深入研究,提出了两种新型的微通道结构,即:新型双排蛇形微通道散热器和棋盘式翅片微通道散热器,获得了冷却系统流动和散热综合性能优良的散热器结构。在此基础上,针对流场设计参数对换热性能的影响以及设计参数优化等问题开展了仿真模拟和实验研究,取得的主要成果包括:（1）在对传统蛇形通道存在问题分析的基础上,提出了一种新型双排蛇形微通道换热器结构（D-SMTH）,并对其性能进行了仿真分析。对不同设计参数下的双排蛇形微通道散热器进行了数值模拟。仿真结果显示:与传统的单排蛇形微通道模型SMCF对比,新型换热器散热效果得到了显着提高。交叉排布进出口方式的双排蛇形微通道模型的努塞尔数增长幅度更快,D-SMTH-A模型的平均努塞尔数最大提高了13.7%,换热效果理想。（2）设计并搭建了双排蛇形微通道换热器散热性能的测试平台,进行了对流换热实验,利用实验对仿真结果进行了验证。通过实验数据分析,得出双排蛇形微通道换热器模型仿真结果与实验测量结果的相对误差不超过6%,表明D-SMPF模型的仿真结果与实验结果吻合较好。（3）针对传统板式翅片下直流微通道换热器存在的问题,提出了一种带有新型翅片结构的微通道换热器（DMTF）,并对不同次流道结构下的换热器进行了性能仿真建模与分析。结果表明,在相同泵输出功率下,本文提出地交错式进出口排布DMTF在降低热阻和提高努塞尔数方面相较传统的DMPF模型具有明显优势。论文研究发现,DMTF模型的热阻和底面温差均小于DMPF模型且散热效果更均匀;与现有带环形翅片模型MRNH对比,在同一功率下努塞尔数最大增加了13.6%。DMTF模型的底板温差较MRNH模型降低了2K,这对提高微通道散热器传热均匀性来说具有重要的研究意义。（4）设计并搭建了多进多出的板式翅片微通道换热器散热性能测试平台,进行了相关实验,并对仿真结果进行了验证。经过实验数据的归纳与计算,得出板式翅片微通道换热器在不同流速下仿真得到的压降与实验测量的压降相对误差不超过6%,平均努塞尔数之间的相对误差不超过5%的结论,表明平板翅片微通道模型的仿真结果与实验结果相吻合。（5）应用遗传算法,对本文所提两种微通道结构的流场设计参数进行了优化。构建了以提升散热底板的温度均匀性和降低功耗为目标的目标函数,分别对双排蛇形微通道散热器中通孔数量和通孔直径、棋盘式翅片结构微通道散热器中斜槽宽度及斜槽交角等设计参数进行优化。优化结果表明,双排蛇形微通道散热器中优化搜索误差小于2%,棋盘式翅片结构微通道散热器中优化搜索误差小于3%。通过优化,双排蛇形微通道换热器的努塞尔数比优化前的仿真结果提高了14.1%,棋盘式翅片结构微通道换热器的努塞尔数比优化前的仿真结果提高了12.7%,换热能力明显得到了提高。
遇超[7]（2020）在《基于水冷中冷的装载机双循环冷却系统性能研究》文中研究表明装载机作为现代工程建设中的主要施工机械,具有施工环境严苛、作业工况复杂和工作时间长的特点,对装载机冷却系统的可靠性和高效性提出了严苛的要求。同时随着环境保护的日趋严格,为满足国家针对装载机等非公路移动机械提出的新排放标准,全面提升装载机冷却系统的性能具有重要的应用价值和理论意义。目前,国内各大装载机厂商对冷却系统的研究与欧美等国还存有一定距离,在产品的稳定性和节能性等方面还有待提高。本文结合“面向节能与安全的集成智能化工程车辆装备研发”课题,以传热学、计算流体力学为理论指导并结合场地试验,对基于水冷中冷的装载机双循环冷却系统相关性能展开以下研究:（1）基于相似理论推导中冷器三维缩比模型,采用CFD技术对中冷器进行数值仿真,根据仿真结果对比空冷中冷器和水冷中冷器的传热及阻力特性,分析了两种中冷器内增压空气的压力损失,研究了中冷器性能对柴油机工作性能的影响,对比两种冷却方式的增压空气迟滞效应,得出水冷中冷器迟滞时间更少响应更迅速,采用水冷中冷器改善了柴油机进气效率,有效提升柴油机工作性能,降低有害物质排放。（2）在分析水冷中冷器的优势后,对水冷中冷器翅片进行优化,采用拉丁超立方抽样和CFD仿真对中冷器不同波纹翅片结构进行仿真,提取仿真结果并基于神经网络算法和多目标遗传优化算法获得最优的中冷器波纹翅片结构,从湍动能角度和场协同理论对比优化波纹翅片的性能,得出优化后的水冷中冷器翅片压降、流速和湍动能等均优于原始翅片。（3）根据水冷中冷器性能优势构建双循环冷却系统,参考装载机各热源的产热特点,构建新型水冷中冷双循环冷却系统以实现冷却液换热能力“共享”,通过仿真对比传统冷却系统和两种双循环冷却系统的差异,对装载机V型铲装作业工况和高速跑工况进行了场地试验,证实双循环冷却系统在体积和有效压力损失方面比传统冷却系统均有不同程度提升,在柴油机油耗方面基于水冷中冷器的双循环冷却系统低于传统冷却系统,节能效果优异。（4）对采用水冷中冷器的双循环冷却系统的装载机动力舱内热分布特点进行了仿真;根据动力舱内部特征,分析了不同冷却系统下动力舱内流场分布特点,指出了冷却空气分布不均匀性对散热器工作性能影响,为风扇叶片构型的优化和动力舱内各散热器的布置提供参考依据。
卢鹏宇[8]（2020）在《整车集成热管理协同控制与优化研究》文中进行了进一步梳理日益严苛的能源危机与排放法规对现代汽车提出了更为苛刻的要求,新一代智能汽车热管理已不仅限于单纯解决发动机散热问题,而是涉及可靠性、动力性、经济性、排放、舒适性等多项性能的重要整车开发技术。整车集成热管理包含发动机冷却、机油冷却、空调制冷、暖通供热、增压中冷、低周热疲劳与热伤害等内容,对于混合动力和纯电动等新能源车型还包括电机冷却、电机控制器冷却与动力电池温控等。集成热管理系统不仅应满足各子热力系统极限工况的设计性能,还需同时兼顾动态温度控制稳定性与整车能耗,最终实现“系统热设计”、“动态热管控”、“能耗热优化”三大热管理核心技术问题的协同解决与统筹管理,综合优化车辆整体性能。本文以整车热管理优化设计为目的,创新性提出IVTM（Integrated Vehicle Thermal Management）技术解决方案,依托多维度数值计算耦合与多目标协同优化控制,将系统设计、方案评价、性能分析、动态控制、协同优化进行集成。通过基于整车全工况的集成热管理协同控制策略,实现兼顾系统设计性能、热管控性能和经济性等多项评价指标的综合改善。根据IVTM方案的主体技术路线,本文开展如下具体研究工作。以ICEV（Internal Combustion Engine Vehicle）发动机冷却和空调为主体研究对象,通过系统及其部件传热、流动、能量转化的理论计算和试验数据,建立集成热管理系统1D数学模型,描述系统热力学状态和流动状态。应用3D CFD仿真计算,研究怠速、爬坡、高速行驶三种典型车辆工况的动力舱气动耦合传热问题。从流动强度、新风进气比重、舱内整体平均温度、气动耦合传热途径四个角度解析整车集成系统耦合传热机理。并提出适用于普遍工况的耦合因子表征方法,与1D系统模型共同构建基于整车分析的1D/3D耦合计算方法。以整车道路试验为依据对1D/3D耦合计算方法进行验证,验证结果表明该方法具有较高的计算准确性与仿真置信度。针对“系统热设计”问题,本文以发动机冷却液温度和乘员舱温度为评价指标对集成系统进行整车热适应工况校核计算,发现低速爬坡为冷却系统热失效工况,怠速为空调系统热失效工况。开展基于集成系统耦合作用影响、换热器进气状态、冷却液流量特性、制冷剂流量特性的热管理系统热流变分析,明确系统热失效主要原因。此外还提出5种动力舱结构改进设计,通过不同结构的集成系统热流变特性对比,量化评价系统热管理设计优化效果。评价结果表明,导流密封方案可降低风扇匹配转速20.36%、降低压缩机匹配排量8.59%,能够同时改善冷却系统与空调系统设计性能,有利于整车热管理多系统、多工况、多指标协同优化。针对“动态热管控”问题,本文提出基于Rule-based、PID、MPC等控制算法的集成系统控制方案,以温度控制稳定性为指标对比分析各控制方案热管控性能。冷却系统风扇单一变量控制分析表明,电控风扇配合机械驱动水泵热管理方式存在低温工况发动机过度冷却问题,系统冷却液流量过大与散热器进气温度过低是导致过度冷却的根本性原因,应采用电控水泵与发动机转速解耦的方案设计加以解决。水泵风扇多变量协同方案控制分析表明,双PID控制系统存在温度跟随波动问题。以水泵转速为变量的控制方案设计具有增益符号不确定性是导致系统控制失稳的根本原因,应采用以系统热平衡状态信息为前馈的复合控制方式加以解决,如MAP+PID控制或MPC控制,从而达到提高多变量协同控制系统稳定性的目的。空调系统控制分析表明,压缩机排量离散控制方案存在乘员舱温度周期性波动问题。缩减准则约束范围虽然可以提高系统稳定性,但难以协调由于压缩机排量频繁切换所导致的NVH、可靠性与经济性等矛盾。而压缩机排量连续控制方案可根据温度反馈精准调控系统制冷剂流量,不仅良好保持压缩机平稳运行,平滑温度波动,还能避免系统过余制冷,有利于整车动态工况的制冷循环综合性能改善。针对“能耗热优化”问题,本文以执行器能耗功率为指标,以NEDC驾驶循环为分析工况,从控制器优化设计和动力舱耦合传热优化两个角度对集成系统经济性进行优化分析。在发动机冷却MPC协同控制的基础上引入系统能耗最低控制约束,构建兼顾温度稳定性与系统经济性的多目标优化控制方案。分析结果表明通过合理协调水泵、风扇功率配比,MPC优化方案可保持系统控制输出位于能耗经济区内,比MPC协同控制方案节能39.82%,比MAP+PID协同控制方案节能20.71%。基于动力舱热结构特性的能耗优化结果表明,配合动力舱结构优化改进,弱化集成系统有害传热交互,可在MPC优化方案基础上进一步提高系统经济性11.58%。空调系统能耗优化分析表明,由于精准调控制冷剂流量避免过余制冷,PID连续控制方案比高带宽节点控制方案节能36.37%,比低带宽节点控制方案节能32.56%。若配合动力舱结构优化改进,可降平均低冷凝器进气温度1.38℃,进一步提高系统经济性12.85%。本文在上述设计、控制、优化研究基础上,应用MPC控制算法提出基于整车全工况的集成热管理协同控制策略。在ICEV集成热管理中补充了怠停启动和热态停机等车辆非常规行驶工况的控制策略,实现同时兼顾控制稳定性、动态响应速度与整车综合能耗的全行驶工况协同热管理。并将IVTM技术方案拓展应用于解决HEV（Hybrid Electrical Vehicle）集成热管理控制策略问题,还针对性提出局部能耗优化方案和全局能耗优化方案。对比结果表明,两种控制策略的温度稳定性和经济性差异主要体现于发动机功率低占比区间内,全局优化方案通过合理协调电机冷却系统空气侧和流体侧换热能力以及能耗配比,具有更佳的系统稳定性和经济性,更适用于复杂的混合动力集成热管理。最后,本文针对热管理模块在整车开发系统工程中的流程定位和设计原则,阐述集成热管理技术的具体应用,并论述IVTM解决方案在整车开发中的重要工程意义。
冯文营[9]（2020）在《车用热交换器的CFD数值模拟研究及结构优化设计》文中指出车用热交换器如中冷器、散热器、油冷器等在各类车辆上应用广泛,运用CFD技术对其进行准确地模拟能有效降低所需实验工作、生产成本,并提高研发效率。同时,模拟结果还能对热交换器的结构优化提供指导,具有十分重要的工程意义及经济价值。本文运用多孔介质结合多尺度的方法在CFD软件Fluent上对中冷器、油冷器的整体阻力及换热性能进行了研究。将仿真数据与试验数据作对比,发现仿真结果误差较小,能够很好地预测热交换器整体性能。此外,还通过非线性规划的方法对油冷器的翅片结构进行指定条件的优化。中冷器仿真方面,首先,为提高仿真精度,拟合了相对湿度80%、绝对压力280 k Pa,相对湿度0%、绝对压力101 k Pa两种试验条件下空气物性参数关于温度的方程。利用空气变物性参数模型,对90组局部精细结构模型的仿真数据进行研究,得到了反映中冷器整体压降及换热特性的方程。其次,使用Fluent对中冷器进行仿真并与试验数据对比,发现压降相对误差为1%～12%,换热量误差为4.8%～6.5%。最后,对空气常物性及变物性模型下中冷器的仿真结果进行分析,发现变物性模型的压降与常物性模型几乎一致,而换热量精度却比常物性模型高5%～8%。油冷器仿真方面,先对油冷器局部周期性精细结构进行256组不同条件的仿真,记录相应工况下的单位长度压降（ΔPh）及翅片表面平均热流密度（HF）,然后分别建立ΔPh、HF关于冷热侧进口温度、速度的关联式。最后通过修改多孔介质双能量方程模型对油冷器的压降及换热性能进行仿真并与试验数据进行对比,发现压降的相对误差在不同工况下介于7.3%～9.9%之间,换热量相对误差为2.4%～9.6%。翅片结构优化方面,主要对一个锯齿错排型翅片的波距（Ld）、波高（Lh）、切开宽度（Lw）进行结构优化。先用控制变量法产生13组不同Ld、Lh、Lw的翅片,并在不同入口边界条件下对这13组翅片进行仿真,并记录相应的单位长度压降（ΔP）及翅片表面换热系数（h）,然后使用回归方法分别建立ΔP及h关于Ld、Lh、Lw的关联式。最后分析Ld、Lh、Lw及入口速度对ΔP及h的影响规律,并应用非线性规划对翅片结构进行优化。结果显示:经过优化的翅片比原翅片的ΔP降低4.59%,h提高1.39%,综合性能提高6.26%。
蔺鹏[10]（2020）在《涡发生器对散热器传热特性影响研究》文中研究说明随着科学技术和电子技术的快速发展,电子产品向着高频、高速以及密集化和小型化的方向发展,由此带来的散热问题愈发受到众多学者、研究者等的重视。在已开发的各种类型的冷却系统中,散热器是最为关键的部件。散热器的种类有很多种,其中直翅和针柱型散热器因其设计简单、易于制造、成本较低等优点应用最为广泛。散热器往往是和相应的风扇配套组合使用形成强迫风冷的散热方式。涡发生器强化传热是一种新型的无源强化传热方法,受到了众多学者的重视,并进行了大量小型涡发生器作用于流道或散热翅片等表面的研究,而对于涡发生器分离于散热器翅片作用于整体流场的研究极少。本文主要针对这一问题采用理论分析、数值模拟与实验研究相结合的方法,展开涡发生器作用于散热器整个流场的传热性能影响研究,为涡发生器针对散热器的强化散热方面提供一定的指导。本文的主要研究内容如下:涡发生器强化散热理论及仿真分析:基于传热学基本原理,分别从流体边界层和场协同理论分析涡发生器强化散热机理,结合对流换热性和速度场温度梯度场协同性,应用一种评价涡发生器强化散热效果的方法。针对两种散热器（直翅型散热器和针柱型散热器）与两种涡发生器（三角翼和矩形翼涡发生器）对应的八种组合方式建立了数值计算模型,利用Fluent软件进行了仿真分析,结果表明三角翼和针柱型散热器的组合方式散热效果优于其他几种组合方式。涡发生器几何参数对散热器传热性能的影响研究:基于上述结果,针对三角翼涡发生器和针柱型散热器的组合方式,通过Fluent仿真分析了涡发生器长度、涡发生器尾端到散热器尾端距离、涡发生器尾端距离和涡发生器攻角对散热器的流场及传热特性的影响规律。应用Isight优化软件以综合评价指标ζ为目标对上述几种影响因素进行优化分析,得到了最优的组合方案,最后通过实验验证了其强化散热的效果。涡发生器自适应调节系统设计:在上述研究基础上,针对板级器件及热耗随时间变化的要求,提出一种典型涡发生器自我调整强化散热的设计方案,通过电路及硬件设计实现了风扇转速和涡发生器攻角根据热源温度变化的自适应调节,并通过实物制作和实验验证了自适应的散热效果。
二、2-Dimensional CFD Simulation and Correlation Development for Optimization of Fin Heatsinks in Electronic Cooling（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、2-Dimensional CFD Simulation and Correlation Development for Optimization of Fin Heatsinks in Electronic Cooling（论文提纲范文）
（1）UV-LED固化装置散热结构的仿真研究与优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 散热器散热技术研究进展 |
| 1.2.1 对散热方式的研究 |
| 1.2.2 对散热结构的研究 |
| 1.3 研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 热管散热器的理论基础与设计计算 |
| 2.1 传热基本理论 |
| 2.1.1 热传导 |
| 2.1.2 热对流 |
| 2.1.3 热辐射 |
| 2.1.4 增强散热的几种方式 |
| 2.2 计算流体动力学 |
| 2.2.1 CFD数值解法 |
| 2.2.2 流体动力学控制方程 |
| 2.3 LED热设计原则 |
| 2.4 热管工作原理 |
| 2.4.1 工作原理 |
| 2.4.2 基本特性 |
| 3 UV-LED散热结构仿真实验 |
| 3.1 仿真工具及流程介绍 |
| 3.2 仿真实验可行性验证 |
| 3.2.1 热管散热器的设计 |
| 3.2.2 热管材料的选择 |
| 3.2.3 LED结温的仿真计算 |
| 3.2.4 LED结温的理论计算 |
| 3.3 模型建立及网格划分 |
| 3.3.1 模型建立 |
| 3.3.2 DM转化 |
| 3.3.3 材料属性设置 |
| 3.3.4 网格划分 |
| 3.3.5 ICEPAK自建模 |
| 3.4 散热器仿真实验 |
| 3.4.1 模型无关性验证 |
| 3.4.2 翅片高度对LED结温的影响 |
| 3.4.3 翅片厚度对LED结温的影响 |
| 3.4.4 翅片数量对LED结温的影响 |
| 3.4.5 热管直径对LED结温的影响 |
| 4 UV-LED散热结构的改进优化 |
| 4.1 正交试验法 |
| 4.2 实验方案设计 |
| 4.3 实验结果分析 |
| 4.4 极限功率测试 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
| 作者简介 |
（2）轮式装载机散热器振动状态下传热特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 轮式装载机散热器研究现状 |
| 1.2.2 轮式装载机动力学特性研究现状 |
| 1.2.3 振动强化传热技术研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 装载机行驶工况下散热器振动状态分析 |
| 2.1 振动系统简化 |
| 2.2 模型建立 |
| 2.3 参数确定 |
| 2.3.1 轮胎径向刚度与阻尼 |
| 2.3.2 橡胶垫轴向刚度与阻尼 |
| 2.4 装载机振动频响分析 |
| 2.4.1 散热器垂向振动频率范围 |
| 2.4.2 散热器垂向振动振幅范围 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 振动状态下散热器单元体传热特性数值模拟 |
| 3.1 振动强化传热理论简介 |
| 3.2 散热器性能仿真分析简介 |
| 3.3 板翅式散热器单元体模型建立 |
| 3.3.1 液侧错齿翅片单元体几何模型 |
| 3.3.2 空气侧波纹翅片单元体模型 |
| 3.4 单元体模型网格处理及壁面运动描述 |
| 3.4.1 网格划分 |
| 3.4.2 动网格处理 |
| 3.4.3 壁面运动的描述 |
| 3.5 单元体数值仿真模型建立 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 振动状态下散热器单元体传热性能研究 |
| 4.1 液侧错齿翅片单元体振动状态下性能研究 |
| 4.1.1 错齿翅片单元体计算参数 |
| 4.1.2 错齿翅片单元体流场分析 |
| 4.1.3 错齿翅片单元体温度场分析 |
| 4.1.4 错齿翅片单元体振动强化传热效果分析 |
| 4.2 波纹翅片单元体振动状态下性能研究 |
| 4.2.1 波纹翅片单元体计算模型 |
| 4.2.2 波纹翅片单元体流场分析 |
| 4.2.3 波纹翅片单元体温度场分析 |
| 4.2.4 波纹翅片单元体振动强化传热效果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 装载机散热器整体传热性能研究 |
| 5.1 散热器多孔介质模型仿真分析 |
| 5.1.1 散热器多孔介质模型的建立 |
| 5.1.2 散热器模型的建立 |
| 5.1.3 多孔介质模型的网格划分及边界条件 |
| 5.1.4 散热器整体仿真结果分析 |
| 5.2 车辆散热器综合性能试验台试验 |
| 5.3 V型铲装作业试验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（3）LED智能汽车前照灯的传热性能优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 课题背景与意义 |
| §1.2 LED汽车前大灯的散热技术 |
| §1.2.1 热管散热技术 |
| §1.2.2 液体冷却技术 |
| §1.2.3 风冷散热技术 |
| §1.3 LED汽车车灯散热国内外研究现状 |
| §1.4 课题的研究内容及技术路线 |
| §1.4.1 课题研究的内容 |
| §1.4.2 课题的技术路线 |
| §1.5 本章小结 |
| 第二章 LED汽车前照灯热设计理论 |
| §2.1 LED汽车前照灯传热理论及传热过程 |
| §2.1.1 传热理论 |
| §2.1.2 传热过程 |
| §2.2 智能LED汽车前大灯结构及特性 |
| §2.2.1 智能LED汽车前照灯结构 |
| §2.2.2 LED汽车车灯的热学特性对光学性能的影响 |
| §2.3 本章小结 |
| 第三章 翅片散热温度场及PCB材料选型分析 |
| §3.1 LED汽车前大灯数值模拟流程 |
| §3.2 PCB基板及翅片导热性实验 |
| §3.2.1 实验仪器介绍 |
| §3.2.2 实验步骤及方法 |
| §3.2.3 结果与分析 |
| §3.3 LED前大灯翅片散热器模型构建 |
| §3.4 PCB材质对车灯散热性能的影响 |
| §3.4.1 常见金属及陶瓷基板的热导系数 |
| §3.4.2 PCB基板对散热影响的结果分析 |
| §3.5 翅片散热器模拟及结果分析 |
| §3.5.1 对流换热系数的理论基础 |
| §3.5.2 翅片数量高度对散热性能的影响 |
| §3.5.3 对流换热系数的确定及仿真结果 |
| §3.6 本章小结 |
| 第四章 风冷散热温度场与性能分析 |
| §4.1 车灯起雾对车灯的影响 |
| §4.1.1 车灯起雾的形成过程及条件 |
| §4.1.2 车灯起雾的影响因素及解决方案 |
| §4.2 风冷散热器选型 |
| §4.3 风冷散热器散热性能分析 |
| §4.4 智能LED汽车车灯热仿真及结果分析 |
| §4.4.1 网格划分 |
| §4.4.2 数学模型选择 |
| §4.4.3 智能LED汽车车灯条件设置 |
| §4.4.4 智能LED汽车车灯热仿真结果 |
| §4.5 本章小结 |
| 第五章 智能LED车灯散热温度场实验分析及优化 |
| §5.1 实验设计 |
| §5.2 实验数据分析 |
| §5.3 石墨烯散热材料对LED汽车前照灯的优化 |
| §5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| §6.1 全文总结 |
| §6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读硕士期间的主要研究成果 |
（4）基于一维/三维联合仿真的商用车机舱散热研究（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 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 理论基础及热平衡试验 |
| 2.1 计算流体力学基础 |
| 2.1.1 概述 |
| 2.1.2 控制方程 |
| 2.1.3 湍流模型 |
| 2.2 传热学理论 |
| 2.2.1 热传导 |
| 2.2.2 热对流 |
| 2.2.3 热辐射 |
| 2.2.4 机舱内的强化传热与热传递 |
| 2.3 发动机舱热环境构成 |
| 2.4 发动机热平衡理论 |
| 2.5 整车热平衡试验 |
| 2.5.1 试验实施 |
| 2.5.2 数据采集及处理 |
| 2.6 一维三维仿真方法 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 冷却系统一维仿真分析 |
| 3.1 系统模型的搭建 |
| 3.1.1 整车模块 |
| 3.1.2 行驶条件、环境条件模块 |
| 3.1.3 发动机模块 |
| 3.1.4 节温器模块 |
| 3.1.5 散热器和风扇模块 |
| 3.1.6 其他模块 |
| 3.2 仿真与试验对比 |
| 3.2.1 一维仿真分析 |
| 3.2.2 仿真结果与试验结果对比 |
| 3.3 不同工况下冷却系统仿真分析 |
| 3.3.1 仿真参数设置 |
| 3.3.2 仿真结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 机舱散热三维仿真及影响因素研究 |
| 4.1 几何模型及其简化 |
| 4.2 网格策略 |
| 4.2.1 计算域的确定 |
| 4.2.2 网格划分 |
| 4.3 求解参数及工况设置 |
| 4.4 边界条件设置 |
| 4.4.1 外部边界条件 |
| 4.4.2 内部边界条件 |
| 4.4.3 热边界条件 |
| 4.5 三维仿真结果与试验对比 |
| 4.6 低速爬坡工况三维仿真分析 |
| 4.6.1 流线分析 |
| 4.6.2 机舱内速度分布 |
| 4.6.3 机舱内温度分布 |
| 4.6.4 散热组件之间的相互影响 |
| 4.7 机舱散热影响因素研究 |
| 4.7.1 冷凝器位置对散热的影响 |
| 4.7.2 风扇位置对散热的影响 |
| 4.7.3 护风罩变动对散热的影响 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 响应面法协同正交设计的组合因素影响研究 |
| 5.1 正交试验 |
| 5.1.1 正交试验概述 |
| 5.1.2 正交试验方案设计 |
| 5.1.3 正交试验结果分析 |
| 5.2 响应面设计 |
| 5.2.1 响应面法概述 |
| 5.2.2 Box-Benhnken试验设计 |
| 5.2.3 响应面分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望及不足 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（5）毫米波功率模块的热设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 热设计的研究现状 |
| 1.3 课题研究意义与主要研究内容 |
| 1.3.1 课题研究意义 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 第二章 热设计理论基础与热仿真软件 |
| 2.1 热设计理论基础 |
| 2.1.1 传热学基本知识 |
| 2.1.2 流体力学基本知识 |
| 2.2 ANSYS Icepak软件 |
| 2.2.1 ANSYS Icepak的简介 |
| 2.2.2 ANSYS Icepak软件的技术特征 |
| 2.2.3 ANSYS Icepak热仿真流程 |
| 2.3 热设计冷却方式 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 小型化行波管放大器的热设计 |
| 3.1 小型化行波管放大器的热损耗分析 |
| 3.2 小型化行波管放大器的热仿真分析 |
| 3.2.1 仿真模型建立 |
| 3.2.2 网格划分 |
| 3.2.3 参数设定 |
| 3.2.4 仿真计算 |
| 3.3 小型化行波管放大器的热优化设计 |
| 3.3.1 水冷板优化设计 |
| 3.3.2 慢波结构优化设计 |
| 3.3.3 水冷板和慢波结构综合优化设计 |
| 3.4 实验验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 集成电源的热设计 |
| 4.1 磁性元件的热分析 |
| 4.1.1 平面电感的设计及模型建立 |
| 4.1.2 气隙及绕组的位置对绕组损耗的影响 |
| 4.1.3 热仿真验证 |
| 4.2 集成电源的热分析 |
| 4.2.1 仿真模型的建立 |
| 4.2.2 网格划分 |
| 4.2.3 参数设定 |
| 4.2.4 仿真计算 |
| 4.3 集成电源的热优化设计 |
| 4.4 实验验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 毫米波功率模块的热设计 |
| 5.1 毫米波功率模块的热分析 |
| 5.2 加水冷板条件下毫米波功率模块的热分析 |
| 5.2.1 水冷散热模型的求解设置 |
| 5.2.2 水冷散热模型的后处理显示 |
| 5.3 实验验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（6）新型微通道换热器热性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 微通道换热器研究现状 |
| 1.2.2 微通道换热器流道设计研究现状 |
| 1.2.3 带有翅片结构的微通道换热器研究现状 |
| 1.2.4 微通道换热器参数优化研究现状 |
| 1.3 本文研究思路及结构安排 |
| 1.3.1 论文的研究思路 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第二章 基于CFD的双排蛇形微通道换热器仿真 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 仿真模型构建与求解 |
| 2.2.1 CFD仿真流程 |
| 2.2.2 几何模型构建 |
| 2.2.3 网格划分及敏感度测试 |
| 2.2.4 边界条件描述 |
| 2.2.5 控制方程 |
| 2.2.6 求解器设置 |
| 2.3 仿真结果及分析 |
| 2.3.1 不同进出口布置方式对强化换热的影响 |
| 2.3.2 与现有模型研究比较 |
| 2.3.3 微通道壁面通孔数量对强化换热的影响 |
| 2.3.4 微通道壁面通孔直径对强化换热的影响 |
| 2.4 综合评价因子分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 双排蛇形微通道换热器实验验证 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 双排蛇形微通道换热器设计 |
| 3.3 实验装置与实验步骤 |
| 3.4 实验结果及分析 |
| 3.4.1 强化换热理论研究 |
| 3.4.2 壁面温度计算 |
| 3.4.3 总热阻分析 |
| 3.4.4 实验不确定性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于CFD的棋盘格式翅片微通道换热器仿真 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 仿真模型构建与求解 |
| 4.2.1 CFD仿真流程 |
| 4.2.2 几何模型构建 |
| 4.2.3 网格划分及敏感度测试 |
| 4.2.4 边界条件描述 |
| 4.2.5 控制方程 |
| 4.2.6 求解器设置 |
| 4.3 仿真结果及分析 |
| 4.3.1 不同进出口布置方式及内流道划分对强化换热的影响 |
| 4.3.2 与现有模型研究比较 |
| 4.3.3 微通道斜槽交角对强化换热的影响 |
| 4.3.4 微通道斜槽宽度对强化换热的影响 |
| 4.4 综合评价因子分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 棋盘格式翅片微通道换热器实验验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 棋盘格式翅片微通道换热器设计 |
| 5.3 实验装置与实验步骤 |
| 5.4 实验结果及分析 |
| 5.4.1 强化换热理论研究 |
| 5.4.2 壁面温度计算 |
| 5.4.3 实验不确定性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 基于遗传算法的流道设计参数优化 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 遗传算法的理论基础 |
| 6.2.1 遗传算法的实施过程 |
| 6.2.2 遗传算法的基本步骤 |
| 6.2.3 遗传算法的合理性选择 |
| 6.2.4 遗传算法对参数优化的实现 |
| 6.3 双排蛇形微通道换热器的参数优化 |
| 6.3.1 优化目标函数设计 |
| 6.3.2 遗传算法的参数优化 |
| 6.3.2.1 单目标优化设计 |
| 6.3.2.2 多目标优化设计 |
| 6.4 棋盘格式翅片微通道换热器的参数优化 |
| 6.4.1 优化目标函数设计 |
| 6.4.2 遗传算法的参数优化 |
| 6.4.2.1 单目标优化设计 |
| 6.4.2.2 多目标优化设计 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结和展望 |
| 7.1 研究总结 |
| 7.2 研究创新点 |
| 7.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）基于水冷中冷的装载机双循环冷却系统性能研究（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 国内外研究现状 |
| 1.2.1 空冷式散热器的研究 |
| 1.2.2 水冷紧凑式散热器的研究 |
| 1.2.3 中冷器的研究 |
| 1.2.4 发动机进气系统的研究 |
| 1.2.5 冷却系统的研究 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 水冷中冷器和空冷中冷器性能对比研究 |
| 2.1 中冷器工作原理 |
| 2.2 中冷器仿真缩比模型 |
| 2.2.1 流体力学方程组的无量纲化 |
| 2.2.2 相似性准则 |
| 2.3 中冷器三维模型建立 |
| 2.4 中冷器网格划分及边界条件设置 |
| 2.5 两种中冷器流场分析 |
| 2.5.1 空冷中冷器流场分析 |
| 2.5.2 水冷中冷器流场分析 |
| 2.6 水冷中冷器和空冷中冷器压力损失对比分析 |
| 2.7 进气状态对柴油机性能的影响 |
| 2.8 增压空气迟滞效应分析 |
| 2.9 本章小结 |
| 第3章 水冷中冷器翅片性能优化 |
| 3.1 中冷器换热过程分析 |
| 3.2 边界条件及湍流模型 |
| 3.3 翅片结构优化模型 |
| 3.3.1 样本抽样方法 |
| 3.3.2 近似模型 |
| 3.3.3 多目标优化模型 |
| 3.3.4 仿真优化流程 |
| 3.4 优化结果分析 |
| 3.5 波纹翅片结构参数的影响 |
| 3.5.1 翅片结构对传热性能的影响 |
| 3.5.2 翅片结构对湍动能的影响 |
| 3.6 场协同分析 |
| 3.6.1 速度和温度梯度之间的协同角β |
| 3.6.2 速度和压力梯度之间的协同角θ |
| 3.6.3 速度梯度和温度梯度之间的协同角γ |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 装载机双循环冷却系统实验研究 |
| 4.1 传统和双循环冷却系统 |
| 4.2 冷却系统仿真分析 |
| 4.3 冷却系统场地试验 |
| 4.3.1 试验目的及试验内容 |
| 4.3.2 试验方案 |
| 4.4 冷却系统场地试验结果分析 |
| 4.5 冷却系统性能对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 装载机动力舱流场仿真研究 |
| 5.1 流体仿真模型 |
| 5.1.1 湍流模型 |
| 5.1.2 多孔介质模型 |
| 5.1.3 阻力系数求解 |
| 5.2 装载机动力舱模型建立 |
| 5.3 动力舱瞬态仿真结果分析 |
| 5.4 动力舱稳态仿真结果分析 |
| 5.5 本章小节 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 本文主要创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（8）整车集成热管理协同控制与优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题意义及重点问题 |
| 1.2 国内外汽车热管理技术发展现状 |
| 1.2.1 内燃机汽车热管理技术研究 |
| 1.2.2 混合动力汽车热管理技术研究 |
| 1.3 本文技术路线与主要研究内容 |
| 第2章 整车集成热管理系统数学模型建立 |
| 2.1 内燃机汽车集成热管理基本架构 |
| 2.2 发动机冷却系统数学模型 |
| 2.2.1 机内产热模型 |
| 2.2.2 散热器传热模型 |
| 2.2.3 机外循环模型 |
| 2.2.4 发动机冷却系统框架 |
| 2.3 空调系统及乘员舱数学模型 |
| 2.3.1 压缩机模型 |
| 2.3.2 膨胀阀模型 |
| 2.3.3 相变换热器模型 |
| 2.3.4 乘员舱模型 |
| 2.3.5 空调与乘员舱系统框架 |
| 第3章 集成系统气动耦合传热分析及表征 |
| 3.1 动力舱气动耦合传热CFD模型 |
| 3.1.1 动力舱几何处理 |
| 3.1.2 动力舱模型网格划分 |
| 3.1.3 动力舱模型数学控制方程 |
| 3.1.4 流动与传热边界条件 |
| 3.2 基于典型工况的耦合传热分析 |
| 3.2.1 工况边界条件确定 |
| 3.2.2 动力舱耦合传热分析 |
| 3.3 基于耦合因子的整车普遍工况耦合传热表征 |
| 3.3.1 进气耦合状态方程 |
| 3.3.2 耦合因子曲线表征 |
| 3.3.3 耦合因子表征方法工程意义 |
| 3.4 1D/3D集成热管理耦合仿真模型框架 |
| 第4章 集成系统热流变分析及耦合传热优化 |
| 4.1 基于整车道路试验的仿真方法验证 |
| 4.1.1 整车热适应工况 |
| 4.1.2 热管理系统评价指标 |
| 4.1.3 整车热管理仿真计算方法验证 |
| 4.2 集成系统校核评价与热流变特性分析 |
| 4.2.1 冷却系统校核与影响分析 |
| 4.2.2 空调系统校核与影响因素分析 |
| 4.3 集成系统热结构特性分析与耦合传热优化 |
| 4.3.1 动力舱结构优化方案 |
| 4.3.2 爬坡工况气动耦合传热特性对比 |
| 4.3.3 爬坡工况冷却系统热结构特性分析 |
| 4.3.4 怠速工况气动耦合传热特性对比 |
| 4.3.5 怠速工况空调系统热结构特性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 集成系统热管控分析优化及整车协同控制策略研究 |
| 5.1 集成系统控制方案设计及评价指标 |
| 5.1.1 控制器基本原理 |
| 5.1.2 冷却系统控制方案 |
| 5.1.3 空调系统控制方案 |
| 5.1.4 系统控制性能指标及评价工况 |
| 5.2 冷却系统热管控分析及能耗优化 |
| 5.2.1 单一变量控制方案热管控分析 |
| 5.2.2 多变量协同控制方案热管控分析 |
| 5.2.3 冷却系统能耗优分析 |
| 5.3 空调系统热管控分析及能耗优化 |
| 5.3.1 压缩机控制方案热管控分析 |
| 5.3.2 空调系统能耗优化分析 |
| 5.4 整车热管理协同控制策略 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于混合动力的整车集成热管理技术拓展 |
| 6.1 混合动力汽车集成热管理基本架构 |
| 6.1.1 混合动力集成热管理组成 |
| 6.1.2 混合动力集成热管理特点 |
| 6.2 电动力系统集成热管理模型 |
| 6.2.1 电机产热及冷却模型 |
| 6.2.2 电池热管理模型 |
| 6.2.3 混合动力耦合传热表征 |
| 6.3 混合动力热管控分析与能耗优化 |
| 6.3.1 混合动力集成热管理控制方案 |
| 6.3.2 混合动力热管理控制方案对比分析 |
| 6.4 面向整车开发的IVTM技术方案工程意义 |
| 6.4.1 基于整车开发的热管理流程定位与设计原则 |
| 6.4.2 基于整车开发的IVTM工程应用 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结和展望 |
| 7.1 本文主要总结 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 本文工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介与在学期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（9）车用热交换器的CFD数值模拟研究及结构优化设计（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 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究的目的与主要内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 热交换器数值模拟理论基础 |
| 2.1 CFD守恒方程 |
| 2.1.1 质量守恒方程 |
| 2.1.2 动量守恒方程 |
| 2.1.3 能量守恒方程 |
| 2.2 湍流模型 |
| 2.3 多孔介质模型 |
| 2.4 计算网格 |
| 2.5 微分方程离散求解算法 |
| 2.5.1 有限体积法 |
| 2.5.2 SIMPLE算法 |
| 2.6 边界条件 |
| 2.6.1 入口边界条件 |
| 2.6.2 出口边界条件 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 中冷器的数值模拟及实验验证 |
| 3.1 中冷器风洞试验 |
| 3.1.1 试验目的 |
| 3.1.2 性能测试设备简介 |
| 3.1.3 试验对象 |
| 3.1.4 试验方案与步骤 |
| 3.1.5 试验结果 |
| 3.2 模拟方法 |
| 3.3 中冷器几何结构模型 |
| 3.4 空气物性参数 |
| 3.4.1 空气物性参数计算方法 |
| 3.4.2 中冷器试验条件下的空气物性 |
| 3.5 中冷器局部精细结构性能模拟 |
| 3.5.1 仿真条件及流动模型 |
| 3.5.2 局部精细结构网格 |
| 3.5.3 参数设置 |
| 3.5.4 计算结果分析 |
| 3.6 中冷器整体性能模拟 |
| 3.6.1 中冷器整体模型网格 |
| 3.6.2 仿真条件及流动模型 |
| 3.6.3 参数设置 |
| 3.6.4 计算结果分析 |
| 3.7 试验及仿真数据对比 |
| 3.8 常物性及变物性参数中冷器仿真对比 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 油冷器的数值模拟及实验验证 |
| 4.1 油冷器性能试验 |
| 4.1.1 试验装置 |
| 4.1.2 试验步骤 |
| 4.1.3 试验结果 |
| 4.2 油冷器几何模型 |
| 4.3 油冷器局部精细结构性能模拟 |
| 4.3.1 仿真条件及流动模型 |
| 4.3.2 局部精细化结构网格 |
| 4.3.3 参数设置 |
| 4.3.4 计算结果分析 |
| 4.4 油冷器整体结构性能模拟 |
| 4.4.1 油冷器整体结构网格 |
| 4.4.2 流动模型及仿真设置 |
| 4.4.3 仿真结果分析与验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 油冷器翅片的结构优化 |
| 5.1 翅片结构优化方法 |
| 5.1.1 优化方案 |
| 5.1.2 优化方法 |
| 5.2 翅片波高对压降及换热系数的影响 |
| 5.3 翅片波距对压降及换热系数的影响 |
| 5.4 翅片切开宽度对压降及换热系数的影响 |
| 5.5 翅片整体优化 |
| 5.6 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 全文总结 |
| 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（10）涡发生器对散热器传热特性影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 散热器技术研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 无源强化散热研究现状 |
| 1.3.1 国内研究现状 |
| 1.3.2 国外研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.4.1 国内外研究评述 |
| 1.4.2 本文主要研究内容 |
| 第二章 涡发生器强化散热理论及数值分析 |
| 2.2 基本理论 |
| 2.2.1 场协同理论 |
| 2.2.2 边界层理论 |
| 2.2.3 评价指标 |
| 2.3 数值模拟概述 |
| 2.3.1 计算流体动力学 |
| 2.3.2 数值研究理论基础 |
| 2.3.3 Fluent仿真分析 |
| 2.4 数值模拟计算 |
| 2.4.1 几何模型 |
| 2.4.2 数学模型 |
| 2.4.3 求解方法及边界条件 |
| 2.4.4 计算网格 |
| 2.4.5 计算结果及分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 涡发生器几何参数对散热器传热性能的影响研究 |
| 3.1 涡发生器几何参数对散热器性能的影响 |
| 3.1.2 三角翼尾端到散热器尾端距离的影响 |
| 3.1.3 三角翼长度的影响 |
| 3.1.4 三角翼攻角的影响 |
| 3.1.5 三角翼尾端距离的影响 |
| 3.2 基于Isight优化设计 |
| 3.2.1 Isight软件介绍 |
| 3.2.2 试验设计及近似模型建立 |
| 3.2.3 基于近似模型的优化设计 |
| 3.3 实验验证 |
| 3.3.1 实验目的及方案 |
| 3.3.2 实验平台搭建 |
| 3.3.3 实验过程 |
| 3.3.4 实验结果及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 涡发生器自适应调节系统设计 |
| 4.1 自适应方案构思 |
| 4.1.1 自适应方案的提出 |
| 4.1.2 自适应方案设计 |
| 4.2 自适应方案实现 |
| 4.2.1 微处理器的选型 |
| 4.2.2 硬件及电路设计 |
| 4.2.3 方案程序及显示界面设计 |
| 4.3 实验平台搭建及实验结果分析 |
| 4.3.1 实验平台搭建 |
| 4.3.2 实验过程及分析 |
| 4.4 本章小节 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1. 基本情况 |
| 2. 教育背景 |
| 3. 攻读硕士学位期间的研究成果 |
四、2-Dimensional CFD Simulation and Correlation Development for Optimization of Fin Heatsinks in Electronic Cooling（论文参考文献）
- [1]UV-LED固化装置散热结构的仿真研究与优化设计[D]. 林鹏. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]轮式装载机散热器振动状态下传热特性分析[D]. 黄森. 吉林大学, 2021(01)
- [3]LED智能汽车前照灯的传热性能优化研究[D]. 吴启明. 桂林电子科技大学, 2021(02)
- [4]基于一维/三维联合仿真的商用车机舱散热研究[D]. 耿亚林. 吉林大学, 2021(01)
- [5]毫米波功率模块的热设计研究[D]. 郭盼盼. 战略支援部队信息工程大学, 2021(01)
- [6]新型微通道换热器热性能研究[D]. 曹欣. 西安电子科技大学, 2021(02)
- [7]基于水冷中冷的装载机双循环冷却系统性能研究[D]. 遇超. 吉林大学, 2020(01)
- [8]整车集成热管理协同控制与优化研究[D]. 卢鹏宇. 吉林大学, 2020(08)
- [9]车用热交换器的CFD数值模拟研究及结构优化设计[D]. 冯文营. 华南理工大学, 2020(02)
- [10]涡发生器对散热器传热特性影响研究[D]. 蔺鹏. 西安电子科技大学, 2020(02)