随着电气化在农村的逐步推进,农用电气柜所承载的用电功率逐渐增加,内部的散热条件对电气元件的寿命和可靠性有着显著影响。针对农用配电柜的结构特点,对其物理模型进行了适当简化,利用Fluent软件分析了其温度场和流场,对其散热进行优化设计,结果表明在自然对流条件下,母线表面平均温度高达363.75 K,采用2 m/s的风速进行强制冷却后,其表面平均温度为350.75 K,采用4 m/s的风速进行强制冷却后,其表面平均温度为339.15 K,符合母线安全工作温度要求。

应用数值方法研究了采用3种不同翅型的垂直圆管在自然对流下的换热情况,获得了不同Re数下3种翅型表面传热与流动特性。研究中捕捉到翅片垂直管上自然对流的完整图像,从中可以直观地获得管翅表面上的温度分布和流场。研究结果表明与直型翅片相比,在相同的Re数下,采用开缝螺旋型翅片与螺旋型翅片平均Nu数分别增加了14%、3%,平均流体速度分别增加了8.2%、3%,翅片效率分别降低了2.6%、1.2%。在换热效果方面,开缝螺旋型翅表现最佳,螺旋型翅片次之,直型翅片最差。在翅片效率方面,直型翅片的翅片效率最大,螺旋型翅片次之,开缝螺旋型翅片效率最低。因此在选择翅片型式的同时,应综合换热能力与翅片效率等方面进行考虑,可以通过优化翅片间距、翅片厚度、翅片高度等方面,在增强换热能力的同时提高翅片效率。

对半导体制冷器件的热端散热进行了理论分析并研制了适合高热流密度且自然对流散热的散热器.通过对试件的测定表明其传热性能比采用铝翅片加风扇的强制对流方式好,可实现低热阻、无噪声散热.这种散热器同样适合其它有静音要求同时需要传递高热流密度的场合.

在自行研制的强吸水表面上进行了结霜实验研究,测得了其上的霜表面温度随时间的变化情况,并与普通金属表面上的进行了对比.进行了不同实验条件下吸水表面上霜厚的测量,与普通金属表面进行了对比,研究了涂层厚度对结霜的影响.结果表明,这种涂层在较易结霜的实验条件下可使初始霜晶出现时间延迟555分钟左右,在低于冰点的一定范围内,初始霜晶出现可延迟3小时以上;并且霜厚减少可达40%以上,霜层疏松,在外力的作用下很容易除去.涂层越厚,吸水能力越强,抑霜作用也就越明显.

利用设计的竖直平板实验台,对自然对流深冷竖直平板结霜工况下湿空气流动状态进行了动态描述,并分析了竖直平板附近温度分布。实验结果表明：湿空气在竖直平板附近自上而下进行主流动,其余方向的湿空气汇入主流动中,且湿空气中的温度分布沿竖直平板切线方向自上而下,沿竖直平板法线方向自远处到竖直平板表面依次降低。

结霜是一种在低温下普遍存在的现象,可对设备造成很多危害.本文通过在自然对流条件下,竖直冷平板上疏水表面与普通金属表面霜生长过程显微动态观察实验,证明疏水表面有利于延缓霜的生长并根据相变动力学理论,分析了原因.

利用实时激光全息干涉法研究了内置孤立物体的二维封闭方腔自然对流换热。得出了在不同的Ｒａ数下和具有不同导热系数的内置孤立物体情况下的平均换热系数，有内置物体与无内置物体时相比，相同条件下自然对流的换热系数减少，而且当内置物体的导热性能较高时，其换热系数下降的幅度更大，有关的数值解与实验结果基本一致。

利用计算流体力学的程序Fluent，以法国的兆焦激光装置LMJ为原型，研究了惯性约束聚变间接驱动靶中黑腔内填充气体的自然对流传热效应对靶丸温度分布的影响；通过在黑腔内加入聚合薄膜，减小靶表面的温度不均匀性，得到了最佳腔体分隔模式；并在分隔成7个分区的腔体中，结合调整黑腔壁上下冷却环的温度，当两冷却环之间存在±0．5mK的温差时，使得靶丸表面的温度均匀性最终能够满足聚变的要求。

建立了机载计算机自然对流散热板换热时的物理模型,根据传热学基本理论知识,结合机载计算机散热板自身的特点,运用理论分析的方法对机载计算机散热板的各个结构参数进行了分析。分析出散热板各个结构参数对散热板综合性能的影响规律,并结合加工工艺对工程设计提供了设计指导。

给出定容积放气过程的热力学模型,并基于自然对流换热准则关系式和已知流量特性的电磁阀放气压力曲线确定模型中的换热系数。采用该模型对一个流量特性已知的电磁阀放气过程进行压力和温度仿真,仿真结果表明基于自然对流的放气模型的仿真曲线和试验曲线非常接近,能够很好地反应实际放气过程。应用该模型并结合放气压力曲线对放气电磁阀的流量特性进行辨识,结果证明这种方法能够准确且方便地测量出电磁阀的流量特性。