本文關鍵詞：循環(huán)空氣冷卻式電抗器散熱系統(tǒng)傳熱性能研究

  更多相關文章： 電抗器 分離式熱管 密閉空間 平行流蒸發(fā)器 熱設計

【摘要】：針對于某大功率變流器中的電抗器在密閉空間內(nèi)高熱流量的散熱需求,設計了一套蒸發(fā)冷卻式的循環(huán)空氣冷卻散熱系統(tǒng)。并以散熱系統(tǒng)中的電抗器散熱結構以及電抗器用熱管冷卻模塊為研究對象,對其傳熱性能進行了研究。本文的主要工作內(nèi)容包括：(1)收集并研究國內(nèi)外有關于電抗器散熱結構性能以及密閉式空間內(nèi)分離式熱管散熱裝置的分析資料,了解與本課題相關的研究與應用現(xiàn)狀；(2)了解各種電子設備冷卻技術以及各自的優(yōu)勢和適用場合,結合所研究對象的散熱特性,為研究對象確定冷卻方案；(3)初步設計出電抗器散熱結構,以影響該結構散熱性能的因素為切入點,采用CFD軟件ANSYS/ICEPAK以數(shù)值模擬的方法對電抗器散熱結構進行了優(yōu)化設計,并得出在同等條件下的最佳散熱結構；(4)采用經(jīng)工程檢驗的設計方法對電抗器冷卻模塊中的核心元件平行流換熱器進行設計,根據(jù)設計結果對冷卻模塊中的輔助設備進行選型,制作樣機,對電抗器冷卻模塊的傳熱性能進行實驗研究。本文的研究結果表明：(1)通過分析所設計電抗器散熱結構性能的影響因素得出：當散熱器通道寬度為5mm、循環(huán)風量為800m3/h時,安裝5塊厚度為5mm的銅片作為導熱片,并以不等間距的排列方式安裝,此時,該結構散熱條件最好,電抗器溫升可以得到有效的控制,且溫度分布均勻。(2)通過對熱管冷卻模塊的實驗數(shù)據(jù)分析得出：熱管冷卻模塊響應時間短,穩(wěn)定性較好；實驗數(shù)據(jù)驗證了實際蒸發(fā)器的換熱能力滿足設計需求。以上的研究成果也為今后電抗器以及密閉空間內(nèi)電子設備的熱設計提供了依據(jù)。
【關鍵詞】：電抗器 分離式熱管 密閉空間 平行流蒸發(fā)器 熱設計
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM47
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 緒論15-22
• 1.1 本課題研究背景及意義15-16
• 1.2 電抗器散熱系統(tǒng)簡介16-17
• 1.2.1 應用背景16-17
• 1.2.2 研究對象17
• 1.3 電抗器散熱系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-20
• 1.3.1 電抗器的散熱結構研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3.2 分離式熱管系統(tǒng)研究現(xiàn)狀18-20
• 1.4 本課題主要研究方法與內(nèi)容20-22
• 1.4.1 研究方法20
• 1.4.2 研究內(nèi)容20-22
• 第二章 電抗器散熱系統(tǒng)傳熱基本原理22-29
• 2.1 電子設備熱設計的理論基礎22-25
• 2.1.1 電子設備熱設計的技術方法22-23
• 2.1.2 相變冷卻技術的優(yōu)點23-24
• 2.1.3 本文所研究對象冷卻方法選擇24-25
• 2.2 分離式熱管系統(tǒng)簡介25-27
• 2.2.1 分離式熱管系統(tǒng)工作原理25-26
• 2.2.2 本課題所應用分離式熱管系統(tǒng)26-27
• 2.3 本章小結27-29
• 第三章 電抗器散熱系統(tǒng)初步設計29-41
• 3.1 設計的目的及技術要求29-30
• 3.1.1 散熱系統(tǒng)工作流程簡述29-30
• 3.1.2 散熱系統(tǒng)設計技術要求30
• 3.2 傳熱與流動理論基礎30-32
• 3.2.1 流體力學基本理論30-31
• 3.2.2 傳熱基本理論31-32
• 3.3 電抗器散熱結構初步設計32-37
• 3.3.1 基本散熱結構32-34
• 3.3.2 散熱結構設計目的34-36
• 3.3.3 散熱結構傳熱的影響因素36-37
• 3.4 電抗器用熱管冷卻模塊初步設計37-40
• 3.4.1 冷卻工質(zhì)的選取38
• 3.4.2 電抗器蒸發(fā)器的性能要求38-39
• 3.4.3 蒸發(fā)器基本結構的確定39-40
• 3.5 本章小結40-41
• 第四章 電抗器散熱結構數(shù)值研究與優(yōu)化設計41-55
• 4.1 ANSYS/ICEPAK熱設計軟件簡介41-43
• 4.2 電抗器散熱結構數(shù)值模擬43-47
• 4.2.1 建立模型并設定邊界條件43-44
• 4.2.2 劃分網(wǎng)格44-45
• 4.2.3 求解計算45-46
• 4.2.4 數(shù)值模擬結果分析46-47
• 4.3 電抗器散熱結構優(yōu)化設計47-54
• 4.3.1 導熱片數(shù)量的確定47-48
• 4.3.2 通道尺寸的對比分析48-51
• 4.3.3 空氣流量的對比分析51-52
• 4.3.4 導熱片的材料與排列規(guī)律的進一步優(yōu)化52-54
• 4.4 本章小結54-55
• 第五章 電抗器用熱管冷卻模塊設計與實驗55-68
• 5.1 熱管冷卻模塊的設計55-60
• 5.1.1 平行流蒸發(fā)器設計的技術要求55
• 5.1.2 平行流蒸發(fā)器初步規(guī)劃55-57
• 5.1.3 平行流蒸發(fā)器設計計算57-60
• 5.2 熱管冷卻模塊的實驗研究60-67
• 5.2.1 實驗研究目的60-61
• 5.2.2 熱管冷卻模塊測試系統(tǒng)概述61-63
• 5.2.3 熱管冷卻模塊實驗要求63-64
• 5.2.4 熱管冷卻模塊實驗測試結果與分析64-67
• 5.3 本章小結67-68
• 第六章 總結與展望68-70
• 6.1 工作總結68
• 6.2 研究展望68-70
• 參考文獻70-73
• 攻讀碩士學位期間的學術活動及成果情況73

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 江慧;車輛用電抗器[J];變流技術與電力牽引;2003年05期

2 徐基泰;40年來電抗器技術的發(fā)展[J];變壓器;2004年03期

3 閆石,張新紅;不同電抗器的應用研究[J];油氣田地面工程;2005年01期

4 林芳克;;電抗器事故原因的分析及防止對策[J];廣西電力;2006年04期

5 ;電抗器技術問答(1)[J];變壓器;2009年10期

6 周偉;張麗;劉媛媛;;電抗器的運行維護及檢修[J];電工文摘;2010年03期

7 Л.В.列依捷斯;高興耀;;電力系統(tǒng)用無心柱的環(huán)形電抗器[J];變壓器;1965年02期

8 張洪;;也談鐵心電抗器心柱接地片的安裝[J];變壓器;1984年06期

9 許榮華;;“H”形結構分流式電抗器電感的計算[J];機車電傳動;1979年04期

10 В.М.Меерович;谷春臻;;無軛鐵心電抗器的計算[J];變壓器;1985年08期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 宋萌;曹昆南;王達達;胡南南;王龍;;超導電抗器的結構與損耗分析[A];2012年云南電力技術論壇論文集（文摘部分）[C];2012年

2 王紹民;鄭安;楊立勇;趙繼臣;孫學偉;;伊敏電廠500kV電抗器真空干燥處理技術應用[A];全國火電大機組（600MW級）競賽第11屆年會論文集（下冊）[C];2007年

3 沈靜;盧文虎;;干式半芯電抗器[A];二○○三年電力電容器學會論文集[C];2003年

4 張宇;陳喬夫;盛建科;李達義;;新型的大容量可調(diào)電抗器關鍵技術研究[A];湖北省電工技術學會2004年學術年會論文集[C];2004年

5 蔣琳;賀應華;王波;;磁控電抗器在調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓中的應用[A];2012輸變電年會論文集[C];2012年

6 劉躍群;;電抗器法控制燈功率的變換[A];中國長三角照明科技論壇論文集[C];2004年

7 胡淑環(huán);姜蔓花;;沖擊電壓下電抗器繞組的波過程計算[A];第十屆沈陽科學學術年會論文集（信息科學與工程技術分冊）[C];2013年

8 康小青;王一兵;王麗君;;電抗器抗震性能分析[A];2012輸變電年會論文集[C];2012年

9 李剛;岳良;;電抗器電感沖擊測試系統(tǒng)[A];2010電工測試技術學術交流會論文集[C];2010年

10 趙顯倫;;磁控電抗器動態(tài)無功補償裝置在35kV變電站的應用[A];第二屆全國電能質(zhì)量學術會議暨電能質(zhì)量行業(yè)發(fā)展論壇論文集[C];2011年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 蔣小龍;國內(nèi)首臺抽能電抗器完成設計并投產(chǎn)[N];中國企業(yè)報;2008年

2 徐磊;東儀廠電力設備研發(fā)取得兩大突破[N];中國船舶報;2008年

3 方曉 張軼;七一二所連獲磁控電抗器訂單[N];中國船舶報;2010年

4 劉文忠 劉依梅;新“武器”亮相庫車變[N];國家電網(wǎng)報;2014年

5 白玉峰 記者 劉作明;國內(nèi)一流新型電抗器產(chǎn)業(yè)化基地落鞍[N];鞍山日報;2013年

6 山西 楊德印;變頻器配套使用的電抗器和濾波器[N];電子報;2012年

7 肖鋒;中國首臺750kV電抗器在衡變研制成功[N];經(jīng)理日報;2004年

8 本報記者 馬守敏 本報通訊員 李旭寧;一個“破產(chǎn)大王”的是與非[N];人民法院報;2002年

9 張景洲;我國最大可調(diào)電抗器誕生[N];中國船舶報;2004年

10 肖英龍;JFE開發(fā)出高頻電抗器用磁性能優(yōu)良的高Si電工鋼板[N];世界金屬導報;2007年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 劉海鵬;基于分布式小截面磁路設計的磁控電抗器研究[D];華北電力大學;2015年

2 廖聞迪;基于非正交解耦理論的集成于變壓器的線性電抗器研究[D];湖南大學;2015年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李亞坤;磁控電抗器動態(tài)特性優(yōu)化研究[D];北京交通大學;2016年

2 楊健;磁控電抗器的諧波特性及其抑制研究[D];廣東工業(yè)大學;2016年

3 李蕾;磁控電抗器的建模仿真及特性研究[D];廣東工業(yè)大學;2016年

4 董洪達;380V超導電抗器的研發(fā)[D];華中科技大學;2014年

5 劉益初;風電場快速反應型磁控電抗器的研究[D];沈陽農(nóng)業(yè)大學;2016年

6 郭小兵;制造誤差對并聯(lián)干抗損耗和溫升影響的分析[D];昆明理工大學;2016年

7 朱露;循環(huán)空氣冷卻式電抗器散熱系統(tǒng)傳熱性能研究[D];合肥工業(yè)大學;2016年

8 趙冰冰;基于DSP的磁控電抗器新型控制系統(tǒng)設計[D];江蘇科技大學;2016年

9 ，

本文編號：620755