低溫與超導最新期刊目錄

REBCO雙芯帶材臨界電流軸向應變依賴性研究————作者：孫嘉;華凱;萬佳昊;王旭;周超;高鵬;

摘要：近年來，隨著超導材料制備技術的提升，REBCO高溫超導帶材因其高場下較高的臨界電流密度和熱穩定性，被廣泛應用于20 T以上的高場超導磁體。然而，REBCO帶材具有陶瓷脆性，對應力應變的耐受度有限，臨界電流受應變影響顯著。相比單芯帶材，REBCO雙芯帶材具備更高的工程臨界電流密度和機械強度，在高應力、高載流的超導磁體和電纜應用中具有顯著優勢。本文針對上海上創超導公司提供的REBCO雙芯帶材開展液氮和...

制冷介質在渦流管中能量分離與質量分離研究進展————作者：張奔;文力;景棟梁;晏剛;

摘要：渦流管是一種將高壓流體分離成高低溫兩股流體的特殊裝置。通常研究在以空氣作為工作介質的開式系統中，氣源選擇受限且無法二次利用。當渦流管使用于閉式制冷系統時，氣源可以進行循環作用，介質選擇性得以拓寬，制冷劑等更多流體可作為工作介質。而不同的制冷介質具有不同的熱物性，將會影響渦流管的能量和質量分離效果。本文綜述了制冷介質在渦流管中的能量分離與質量分離研究，以制冷介質在渦流管中的作用為核心，首先研究了渦流...

基于相變材料和均熱板的液冷電池熱管理研究————作者：陳旭;韓新月;

摘要：針對大型圓柱形鋰離子電池在高倍率放電工況下的散熱問題，提出了一種基于相變材料(PCM)和均熱板(VC)的液冷電池熱管理系統。通過數值模擬方法分析了不同配置系統的冷卻性能，研究了PCM的相變溫度、潛熱、導熱系數及VC導熱系數對系統性能的影響，確定了參數的最佳取值范圍。結果表明，PCM能夠降低電池模組最高溫度和最大溫差，而VC可以顯著提高電池沿冷卻劑流動方向的溫度分布均勻性。在優化參數下，LC-PCM...

重力熱管內氣液兩相行為及溫度分布的數值模擬————作者：洪澳;魯進利;韓亞芳;艾良;王昌龍;黃茹;

摘要：應用VOF法研究兩相閉式重力熱管內部氣液兩相流動沸騰傳熱，分析充液率、熱流密度、工質類型對管內氣液兩相行為特征及傳熱的影響。對管內氣液兩相分布、工作流體速度矢量、溫度分布進行分析，探究管中完整的氣泡變化過程；得出適合熱管正常工作的熱流密度范圍和最佳充液率；該最佳條件下，以水為工質的熱管等效傳熱系數是甲醇的1.21倍

商超冷柜內部動態負荷預測方法與分布特性研究————作者：李爾康;宋鮮霞;陳俊儒;陳玥;田紳;吳冬夏;胡開永;

摘要：本文針對商超冷柜內部動態負荷的精準預測與分布特性展開研究，建立了基于3R2C模型的瞬時傳熱模型，并通過實驗驗證了模型的準確性。模型能夠預測柜內溫度和電加熱量，誤差在±5%以內，具有較高的精度。研究采用實時數據驅動的方法，分析了實際商超冷柜運行中的動態負荷分布特性。結果表明，冷柜內部負荷受開門和儲物更新影響較大，負荷波動顯著，峰值可達1 020.6 W。內部負荷主要集中在25%～75%的最大制冷量區...

無人機吊艙用液冷環控系統設計及試驗研究————作者：謝明君;張朝;繩春晨;劉學森;萬昌韋;占化斌;羅高喬;

摘要：本文針對無人機平臺電子吊艙的環控散熱需求，提出了一種沖壓風冷卻和泵驅液冷回路散熱相結合的環控系統設計方法，并根據某型無人機吊艙任務熱載荷要求，采用本設計方法開發了一款液冷型吊艙環控系統，總散熱量不小于3.3 kW,對環控系統的散熱量包線核算結果表明：無人機吊艙環控在高空巡航工作點具備最大散熱量。最后，采用熱平衡法對環控系統的性能進行測試，滿足技術指標要求，驗證了設計方法的準確性，為后續環控系統的開...

Laval噴管捕集天然氣中CO₂的數值研究————作者：鄧晨慶;劉淼兒;程昊;李恩道;張月;

摘要：Laval（拉瓦爾）噴管內的氣體高速膨脹過程可誘發低溫效應，進而實現多組分氣體混合物中高凝點組分的冷凝與分離。為了探究Laval噴管捕集天然氣中CO₂的可能性，本文以CH₄為載氣、CO₂為可冷凝氣體建立了CH₄-CO₂混合氣體超聲速凝結流動的數學模型。通過添加輸運方程和源項來描述氣體和液相...

多股射流的螺旋間距對螺旋通道傳熱性能的影響————作者：李秉潤;王宗勇;曹桓;莊凱;蔡永華;

摘要：為探究多股射流螺旋間距Δθ對螺旋通道傳熱性能的影響，使其能夠在各種工況下更好的控制反應溫度，采用數值模擬方法對加入三股射流的螺旋通道進行了模擬研究，分析了Re=2 000～30 000范圍內不同螺旋間距Δθ（45°～360°）下螺旋通道的傳熱性能。結果表明：在研究范圍內，壁面平均努塞爾數Nu_m隨平均雷諾數Re_m的增大而增大，加入射流能夠使螺旋通道的傳熱效...

工況參數及結構對蒸汽噴射器的性能影響————作者：胡林靜;康家齊;王智超;

摘要：蒸汽噴射器作為一種結構簡單、運行可靠的設備，廣泛應用于工業流體輸送與混合。本文采用計算流體力學(CFD)技術，以效率和噴射系數為性能指標，研究工況參數和結構參數對噴射器性能的影響。重點分析了變工況下出口溫度變化對效率的顯著作用，發現優化工況參數可顯著提升性能。在定工況下，混合室喉部直徑與噴嘴喉部直徑存在最佳值，使效率和噴射系數達到最大；當混合出口壓力小于臨界背壓時，噴射系數不變，效率隨背壓增大而提...

REBCO帶材超聲波輔助擴散焊接方法研究————作者：魏海鴻;李鵬遠;張騰;孫林煜;鄧華林;許婉韻;

摘要：本文開發了一種REBCO帶材的超聲波輔助擴散焊接方法，采用銀箔作為連接材料，通過正交試驗對超聲波焊接參數進行了優化。試驗結果表明，本方法制備的接頭電阻率可達14±4.2 nΩ·cm²,相比釬焊接頭降低了1/3;銀連接層致密、均勻、無鑄造缺陷，連接界面無明顯未焊合缺陷，是電阻降低的主要原因，超聲波焊接過程中的剪切應力容易使帶材復合結構發生脫層，進而導致臨界電流的衰退

非均勻電流分布對堆疊帶材動態特性的影響————作者：王昊;喬冠群;高曙陽;趙可;羊新勝;

摘要：本文以一定總傳輸電流下不同的負載比i=I_t/I_c0、外磁場幅值及帶材間堆疊間隙的兩根傳輸不同大小直流電流的并聯堆疊帶材為研究對象。通過實驗和有限元仿真相結合的方法研究其動態特性（動態電阻與損耗）。結果表明，對于不同的負載比與外磁場幅值，電流非均勻分布程度越大，動態電阻變化與動態損耗越大。且在較高負載比與外磁場幅值下，動態電阻的變化和總損耗，明顯高于其在較低負載比與低外磁場幅...

露點蒸發冷卻與噴射壓縮耦合制冷系統性能研究————作者：韓瑞春;張展旗;李風雷;王秀田;

摘要：為提高制冷系統性能，提出了一種露點蒸發冷卻技術與太陽能噴射壓縮制冷耦合系統。根據兩系統供冷特性制定運行策略；建立耦合系統各部件模型，使用FORTRAN進行模擬分析計算，研究發生溫度、過冷度、壓縮循環冷凝溫度以及冷凝器進風空氣混合比例、室外空氣參數等對系統性能影響。結果顯示，耦合系統通過運行策略，實現高效運行；在一定范圍內增大發生溫度、增加過冷度，降低壓縮循環冷凝溫度，增加室外空氣進風比例，降低進風...

旋轉整體式斯特林制冷機可靠性評價方法研究————作者：遲國春;劉志勇;耿利紅;盧旭辰;

摘要：本文介紹了國內外旋轉整體式斯特林制冷機可靠性評價的主要方法和實際應用。旋轉整體式斯特林制冷機的主要制造商，特別是國外廠商非常注重制冷機可靠性研究。通過可靠性建模和可靠性預計，開展充分的專項試驗驗證與可靠性加速試驗研究，并根據試驗結果修正可靠性設計模型和參數，進而優化設計和工藝，同時結合制冷機現場應用數據，建立了較為完善的可靠性數據庫，開展了可靠性評價方法的系統研究

儲能用鋰離子電池浸沒式熱均衡性研究————作者：王振宇;張振東;盛雷;付林祥;張曉軍;張春風;

摘要：針對浸沒式液冷在流動過程中電池模組溫差過大的問題，設計了一種帶有流體緩沖區域及導流孔的新型浸沒箱體。通過數值仿真，著重探究了導流孔數量、尺寸和形狀對電池模組散熱性能的影響。結果表明：導流孔數量n為15且直徑為5 mm時，此時模組的最高溫度T_max、最大溫差ΔT_max及模組中電芯頂面與底面的最大溫差ΔT_b-t分別為29.74℃、0.9...

單相浸沒式液冷服務器冷卻性能的數值模擬研究————作者：宮小明;孫誠匯;馮相友;陶文銓;

摘要：隨著數據中心能耗的不斷增加，傳統的空氣冷卻方式已難以滿足服務器的散熱需求。與傳統的空氣冷卻方式相比，單相浸沒式液體冷卻在傳熱性能和節能方面具有諸多優勢。本文以單相浸沒式液冷機柜中的單個服務器為研究對象，建立了數值仿真模型，采用了四個評價指標，從安全性和溫度均勻性的角度分析了入口流速、入口溫度及服務器放置方案對浸沒冷卻特性的影響。結果表明，隨著入口流速的增加，服務器的整體安全性和溫度均勻性均提高，傳...

基于SOFC余熱利用的數據中心功冷聯供系統研究————作者：孫景怡;張開帆;孫柯;于澤庭;高輝;崔波;

摘要：為了充分利用固體氧化物燃料電池的排氣余熱，本文提出了一種應用于數據中心的新型功冷聯供系統，構建其相應的數學模型，并探討燃料電池進口溫度等參數對系統性能的影響。研究結果表明，在給定條件下，該聯供系統的總發電效率和總能利用效率分別為65.97%和67.48%;當燃料電池進口溫度大于743.15 K時，聯供系統總能利用效率增加速度減緩。此外，采用人工神經網絡代理模型與遺傳算法相結合的優化方法，對系統性能...

熱電制冷片焊料層失效分析及壽命預測————作者：李茹;張景雙;鐵瑛;王壯飛;趙華東;

摘要：隨著電子設備的不斷普及，熱電制冷片(Thermoelectric coolers, TEC)的應用日趨廣泛，然而其長時間在功率循環下工作，將面臨可靠性降低甚至失效的問題。為進一步研究TEC在經歷功率循環時的失效機理和規律，本文基于Anand模型和Coffin-Manson模型建立了TEC的三維多物理場有限元仿真模型并加以驗證，分析了焊料層厚度對TEC制冷性能及可靠性的影響得出最佳厚度，并研究了空洞...

磁場作用下翼形肋柱微通道流動換熱性能研究————作者：張鎖程;商維佳;劉志剛;

摘要：基于仿生原理，通過分析飛機機翼截面設計了一種具有翼形肋柱微結構的微通道換熱器，并探討磁場強度和翼形肋柱類型對微通道流動換熱性能的影響，以Fe₃O₄-H₂O納米流體為流體工質，以凹凸型、對稱型、平凸型、雙凸型四種翼形肋柱微通道熱沉為研究對象，采用數值模擬的方法，模擬流體工質運動過程。結果表明：增大磁場強度能顯著提升微通道的換熱性能，平...

用于超導儲能磁體的高強度REBCO超導帶材————作者：王澤黎;宋緒鵬;付昱瑋;劉一鳴;劉偉;趙東;孟紫晴;

摘要：為提高用于超導儲能磁體的REBCO帶材的機械強度，設計了一種高強度REBCO超導帶材。將REBCO帶材與超級合金共焊制作高強度帶材；在77 K下分別測試了超級合金、原始的REBCO帶材以及高強度REBCO超導帶材的不可逆應力。結果表明，通過與超級合金共焊，能將REBCO帶材的95%臨界電流水平下的不可逆應力提高約50%

電動汽車動力電池組液冷板拓撲優化設計及數值分析————作者：熊敏;林傳開;丁曉紅;李萌;張橫;

摘要：為了提高動力電池組液冷板的冷卻效果并降低系統能耗，以熱流固耦合下的換熱量和出入口壓降為目標，對液冷板進行了多目標優化設計，獲得了優化的流道分布。針對電動汽車的三種典型工況，考慮不同充放電狀態下電池內阻不同引起的電池產熱變化，對動力電池組和和液冷板的整體結構進行了熱流固耦合數值模擬，對比了采用傳統直通液冷板與優化流道液冷板的動力電池組的最高溫度、冷卻速率、溫度均勻性以及流道出入口壓降。仿真結果表明，...

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