摘要：直升机传动系统可通过湿式摩擦离合器来实现变转速输出,提高直升机的机动性和续航能力。然而航空湿式离合器传递功率大,工况恶劣,如何在保证高功率密度的同时提高离合器的散热性能至关重要。针对这一难题,研究了某型号直升机传动系统所搭载的湿式摩擦离合器的动态接合过程,得到其接合特性;建立了湿式摩擦离合器接合过程热流固耦合仿真模型,获得摩擦片表面的温度分布规律;以摩擦片表面径向+环形的复合油槽为研究对象,分析了环形槽宽度和间距对温度场的影响规律;根据润滑油的流动特性,提出倾斜径向+环形的改进型复合油槽,并对倾角进行优化,优化结果表明:当环形槽宽度和间距、径向槽倾角依次为0.5mm、4.5mm、60°时油槽综合冷却性能最好。研究工作可以为我国航空高功率密度湿式摩擦离合器的设计提供参考。

摘要：锂离子电池已成为当前应用最广泛的储能器件,能量密度、功率密度是评价其性能的两个重要参数。然而,高能量密度与高功率密度存在矛盾,有着“此消彼长”的现象。发展高能量密度和高功率密度兼顾型锂离子电池(简称双高型锂离子电池)对于进一步满足高效能、现代化装备(如特种装备、电动无人机等)具有重要意义。关键新材料是决定双高型锂离子电池性能的基本和核心因素,电池性能的跃升需要从储能机制、新材料制备技术出发。本文首先介绍了双高型锂离子电池的定义及关键性能指标,随后综述了双高型锂离子电池关键正极、负极材料及其改性策略等方面的研究进展,以及不同类型的电解质对锂离子电池性能的影响,并对双高型锂离子电池的设计和研发进行了讨论,总结了研究现状、面临的挑战和未来发展趋势,为下一代双高型锂离子电池的设计开发提供了新思路。

摘要：针对电动汽车永磁电机功率密度提高,热负荷增加温升增大,影响电机运行性能和可靠性的问题,基于三维等效热网络法对高功率密度永磁电机进行磁热双向耦合分析。建立电机三维等效热网络模型,计算指定节点温度。将电磁场有限元模型和热网络模型结合,进行磁热双向耦合计算,求解温度分布,确定电机冷却效果。最后利用流固耦合温度场仿真,分析了两者温升计算的差异。基于三维等效热网络法的磁热耦合温度计算准确性较高,且计算时间大幅度缩短,对计算机备置要求较低,更适用于高密度电机初期结构设计。

摘要：随着电机驱动器功率密度的不断提升,散热优化问题已成为其可靠性设计面临的主要问题之一。为了提升高功率密度化电机驱动器的热可靠性,依据高功率密度化驱动器层间隙传热模式分析以及热源分析,提出热-结构改进设计方案,然后单独针对功率模块进行散热优化,建立了散热器模型,给出了基于散热器的散热优化方案,采用遗传算法对散热器关键参数进行设计,得到散热器最优结构和参数,最后通过仿真和实验验证了所提出散热优化方案的可行性和有效性,能够为高功率密度电机驱动器的热可靠性设计提供依据。

摘要：对目前军用柴油机领域提出的高功率密度(HPD)柴油机(升功率92 kW/L)进行较为全面的仿真分析,得到各主要因素对HDP柴油机性能的影响规律,提出如何设计实现柴油机的超高升功率化及实现过程中需要重点解决的技术难点。

摘要：本文针对激光雷达等三维传感应用,设计并制备了905 nm波长的高功率密度5结级联垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emitting laser,VCSEL).制备的5结级联VCSEL单管(氧化孔径8μm)的功率转换效率高达55.2%;其最大斜率效率为5.4 W/A,约为相同孔径单结VCSEL的5倍.窄脉冲条件下(脉冲宽度为5.4 ns,占空比0.019%),5结级联19单元VCSEL阵列(单元孔径20μm)的峰值输出功率达到58.3 W,对应的峰值功率密度高达1.62 kW/mm^(2).对不同孔径器件(8—20μm)的光电特性进行了测试和分析.结果显示,这些器件的最大斜率效率均大于5.4 W/A,最大功率转换效率均大于54%.这些高性能VCSEL器件可作为激光雷达等三维传感应用的理想光源.

摘要：针对高功率密度ECR离子源磁体线圈高压水冷系统压力高、运行维护复杂、冷却能力受限等缺点,提出一种采用自循环蒸发冷却技术的ECR离子源磁体线圈。结合ECR离子源磁体线圈布局结构和运行可靠性要求高的特点,设计基于自循环蒸发冷却原理的高功率密度磁体线圈结构型式,该磁体线圈由饼式单元线圈阵列组成,单元线圈间设置垂直冷却通道,蒸发冷却介质在线圈热量的驱动下沿垂直通道自动流动。按照LECR-DRAGON磁体线圈的参数指标,建立蒸发冷却磁体线圈验证模型,实验结果表明,饼式单元线圈配合垂直冷却通道设计的磁体线圈结构,能够实现窗口电流密度12A/mm^2的负荷要求,并保持长期稳定可靠运行,满足工程实用的需要。

摘要：分析了高功率密度采煤机摇臂产热和散热因素及计算方法,建立了热平衡方程,根据热平衡方程预估了摇臂加载试验过程中的油温,通过计算和试验分别得到了摇臂空载和加载时在不同加油量下摇臂温升与时间的变化曲线。结果表明,齿轮的啮合、轴承摩擦及直齿轮搅油在摇臂产热中占据主导地位,而摇臂表面散热、内部件吸热及冷却水是散热的主要途径。设计过程中可以采取措施从上述几方面减少产热及扩大散热。该方法可预测采煤机摇臂加载油温并可推广应用。

摘要：为了提高探测器阵列靶的到靶激光功率密度测量范围及入射角度宽容性,从防护取样衰减结构出发,基于全反射与透射散射理论设计镀金铜基面板、光纤取样和散射片所组成的防护取样衰减结构。同时,将所设计的结构应用于探测器阵列靶系统。通过激光辐照靶面热分析、光线追迹仿真及激光逐点扫描实验,对系统抗激光损伤能力、角度特性及通道响应一致性进行分析测试。结果表明,该防护取样衰减结构可以承受高功率密度激光的长时间辐照;在0°~30°的入射角度范围内,实测角度特性系数经余弦校正后相对于正入射偏差小于4%;各通道单元间的响应不一致性标准差均小于2%。

摘要：基于包含润滑油填充率的Reynolds方程和Greenwood-Tripp微凸峰接触理论,采用质量守恒边界条件,通过使用有限差分法和有限元法联立求解热弹性流体润滑的各控制方程,以某高功率密度柴油机的主轴承为例进行热弹性流体混合润滑研究.通过分析功率密度升高对轴承性能的影响机理,确定需改进的结构参数,考察了油孔位置、椭圆形油孔、轴瓦表面粗糙度和润滑油油品对轴承润滑性能的影响,最终通过合理匹配结构参数使得轴承最小油膜厚度增加了45.04%,,峰值粗糙接触压力减小了76.85%,,平均粗糙摩擦损失功率减小了76.62%,.得到结论:最大剪切率是评价轴承润滑性能的重要指标,表面粗糙度对油膜振荡有遏制作用,油孔对轴承润滑性能具有很大的影响,以及合理匹配结构参数对轴承设计具有重要意义.