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- 摘要：随着人工智能、高性能计算的快速发展，冷板式液冷技术已逐渐成为应对高密度数据中心冷却系统散热需求的主流技术方案之一。本文介绍了数据中心冷板式液冷系统典型故障的诱发机理、影响危害与耦合演化规律；总结了直接检测技术和基于运行数据的反问题故障诊断技术的原理及特点，并梳理了这类故障诊断技术在冷板式液冷系统实际应用中存在的关键问题；基于暖通空调领域的诊断经验，归纳了现有问题的针对性改进方法，例如半监督学习、小样本学习、数据增强、物理与数据融合等。未来该领域的研究可围绕多算法融合、缓解数据不平衡问题、增强模型可解释性和抗干扰能力等方向，提升故障识别的准确性、可靠性和工程适用性。本文对相关研究的梳理与归纳，可为冷板式液冷故障诊断领域的理论研究与工程应用提供参考。关键词：数据中心;冷板式液冷;直接检测;故障诊断;机器学习6|6|0更新时间：2026-08-10
- 摘要：直线压缩机去除了曲柄连杆传动结构，易于实现无油运行。工质自润滑对置直线压缩机可以用于姿态跟随型热泵中，并显著提升系统流量。本文研制了双电机型对置式工质自润滑直线压缩机样机，并搭建了压缩机测试实验台架，使用R1234yf制冷剂对压缩机进行了变容量调节实验，进一步分析了串并联供电驱动模式下压缩机的动态响应。结果表明：并联驱动模式相较串联模式压缩机运行电压更小，使对置压缩机内部2台压缩机到达相同行程所需电压差更小。在62 Hz的运行频率下，供电电压从120 V增至160 V，串联模式的功率因数比并联模式平均高0.17，平均电机效率提高8.1%。在不同应用场景下应选择合适的压缩机驱动模式。关键词：直线压缩机;对置运行;无油润滑;供电方式;动态特性7|2|0更新时间：2026-08-04
- 摘要：针对单相浸没式油冷服务器中旁路流动明显、散热器通道内有效流量不足及局部热点突出的问题，本文提出前置射流辅助冷却方案，并采用数值模拟方法研究其流量重新分配与散热强化规律。研究表明，增加射流可通过局部冲击、滞止增压和卷吸作用增强散热器通道入口处的动量和流体更新能力。同时，射流比主要影响强化强度，每个GPU散热器对应的射流孔数主要影响覆盖范围与温度均匀性。综合对比可知，5孔、射流比0.8为最佳射流工况，其GPU最高温度由99.12 ℃降至82.10 ℃，温度标准差由2.54 ℃降至0.26 ℃，表现出较好的综合散热性能。关键词：单相浸没式油冷;射流;散热器;流量分配9|11|0更新时间：2026-07-30
- 摘要：微通道换热器（microchannel heat sink，MCHS）凭借高传热系数（heat transfer coefficient，HTC）与紧凑结构，在电池热管理（battery thermal management system，BTMS）中具有广阔应用前景。针对动力电池对温度均匀性的严格要求，本文综述了单相液冷和两相液冷微通道换热器在均温优化方面的研究进展，分析了温度不均的形成机理、结构优化方法及制造可行性。结果表明，单相液冷微通道的温度不均由并联通道流量分配不均和冷却液沿程升温引起，优化进出口布置、改进歧管结构、采用仿生/拓扑流道以及设置变密度扰流结构可有效改善温度分布。两相液冷微通道的温度均匀性则受流量分配、气泡行为共同影响，需通过表面改性和特殊结构调控气液相分布。对比分析发现，单相流优化重点在于改善液相流动分配和强化下游换热，而两相流优化关键在于调控气泡行为。此外，复杂微通道结构的工程应用仍受制造成本、加工精度和长期可靠性限制。研究结果可为MCHS在BTMS中的均温结构设计与工程应用提供参考。关键词：微通道;温度均匀性;结构优化;单相流;两相流14|8|0更新时间：2026-07-30
- 摘要：本文系统综述了新兴的扭热制冷技术，该技术通过加捻与解捻驱动材料发生可逆微观结构变化，展现出高效固态制冷的潜力。文章首先阐明扭热效应的制冷机理及数学模型，厘清其获得高熵变与高热力学效率的内在机理；其次围绕扭转程度、扭转速度、环境温度及材料几何参数等关键调控参数开展影响规律分析，构建以迟滞损耗、制冷系数、疲劳寿命为评价指标的综合评价体系。依托上述理论框架，梳理天然橡胶、高分子聚合物、镍钛形状记忆合金等主流工质的现有研究成果，证实扭热制冷可产生可观绝热温变，同时兼具高制冷系数、低滞后损耗、长循环服役寿命等综合优势。最后，展望了扭热制冷在微型电子冷却、绿色制冷等领域的应用潜力，点明“以扭代拉” 的创新技术方案对推动固态制冷发展的重要价值。关键词：扭热制冷;弹热效应;固态制冷;形状记忆合金;聚合物21|42|0更新时间：2026-07-15
- 摘要：针对大规模液氢跨洋运输的迫切需求，本文以8 000 m³ MOSS型船舶液氢球罐为研究对象，开展液氢温区下的热-结构多物理场耦合分析与结构完整性评定。建立了包含“中空玻璃微球（HGM）+弹性毡”复合绝热层及复合支撑组件的三维有限元模型，并基于国际海事组织（IMO）规范，模拟了赤道、IGC及USCG 3种典型航行工况。热力学计算表明，绝热系统性能良好，各工况下日蒸发率（BOR）低至0.123%~0.158%，均满足小于0.2%的设计指标。力学分析揭示，-253 ℃极低温诱发的热应变在耦合变形中占主导地位，并导致支撑连接处产生显著的应力集中。依据ASME VIII-2分析设计标准进行应力线性化处理后，有效剥离了局部峰值应力，结果显示其一次加二次组合应力最高为493.6 MPa，低于600 MPa的许用应力极限。本研究揭示了大型 MOSS 型液氢球罐在极端服役工况下的多物理场耦合力学响应规律，为未来远洋液氢储运装备的结构设计、绝热优化与安全性评估提供了一定的工程参考与技术借鉴。关键词：液氢球罐;热-结构耦合;中空玻璃微球;日蒸发率;应力线性化14|33|0更新时间：2026-07-15
- 摘要：“双碳”目标下，集中供热系统正从燃煤供热转向以余热为主的多热源多热汇模式，统一管网须整合温度品位跨度极大的各类热源与热汇。现有的串联梯级利用方式依赖于换热环节按温度品位顺序排布，难以适应复杂热网的灵活接入。因此，本文提出温度品位共享的概念及4类管网连接方式：定义源汇侧平均温差ΔTsh量化品位不匹配程度，将偏差归纳为供热品位不足、供热品位富余、取热品位不足、取热品位富余4类工况，分别建立供热上三管、供热下三管、取热下三管、取热上三管4类管网连接方式，通过增设旁通管路实现相邻换热环节之间温度品位的再分配。火积耗散分析表明，温度品位共享的热力学本质是将大温差掺混转化为小温差掺混，掺混损失严格减小；以吸收式换热器为例，论证了4类流程仅需在已有设备基础上增设旁通管路即可实现，无需引入新设备类型。基于火积耗散减小与支路总换热量之间的计算关系，给出了温度品位共享对整体回水温度影响的解析图谱。在大温差低回水路线下，回水温度降低有助于增大输配温差、降低所需循环流量，并为提升既有管网输配能力和扩大余热接入规模提供条件；典型边界条件下（单换热环节占支路总换热量20%、原始回水掺混温差为20 K），整体回水温度降低可达1.57 K。4类流程构成余热共享系统中温度品位全局调配的方法学基础，为新型零碳热力系统的工程实践提供路径。关键词：集中供热;温度品位共享;余热利用;大温差供热;多热源多热汇;吸收式换热器21|42|0更新时间：2026-07-10
- 摘要：微电子洁净空调具有高能耗、高精度、连续运行等特征，占厂房总能耗的40%～60%，既有综述多聚焦单一技术，缺乏系统梳理与工程适配分析，难以支撑先进制程低碳制造与“双碳”目标落地。本文以系统节能为主线，采用文献计量与归纳评述方法，围绕“风系统、冷热源、智能控制、能量回收”4个维度，综述关键技术路径、适用场景与研究进展，剖析现存科技瓶颈并预判产业发展方向。结果表明：风系统优化、冷热源高效配置、智能控制、能量回收技术可实现10%～39%的节能率，多技术融合协同、数字孪生与低GWP制冷剂为当前研究热点；行业仍存在技术落地性差、耦合机理不清、全生命周期评价缺失、标准体系不完善等突出问题。本文构建了完整的节能技术框架，明确了量化节能潜力与优化方向，以期为微电子洁净空调节能设计、运行优化及技术升级提供系统理论参考与工程依据。关键词：微电子行业;洁净空调系统;节能优化;智能控制36|61|0更新时间：2026-07-10
- 摘要：本文主要研究翅片间距、制冷剂充注量、过热度控制及保温层厚度对R290整体式热泵热水器系统性能的影响，并优化R290整体式热泵热水器的性能。为此构建了蒸发侧仿真模型，并在名义工况条件下开展了对R290整体式热泵热水器系统性能的实验研究，系统评估了各变量对系统性能的具体影响。结果表明：蒸发器的换热量随着翅片间距的增加呈现先升高后降低的趋势，翅片间距优选为1.4 mm；系统制热量和COP随着制冷剂充注量的增大呈先升高后降低的趋势，充注量优选为600 g，通过对过热度的优化控制，系统制热量最高可达4 052 W，COP可达4.4。关键词：整体式热泵热水器;制热水性能;翅片间距;制冷剂充注量34|46|0更新时间：2026-07-10
- 摘要：卡诺电池（热力电池）作为长时储能的重要技术路线，在特高温CO2热泵耦合工业供热等场景中具有良好的应用前景，而高温储热介质的热物性参数直接影响系统的储热效率与运行性能。针对传统熔融盐导热性能有限等问题，本文选取HITEC三元熔盐为基液，设计并构建了Fe3O4@SiO2核壳纳米颗粒增强熔盐纳米流体模型，采用分子动力学方法系统研究了其热物性变化规律。分别计算了复合体系在不同温度下的热导系数、密度、动力黏度、定容比热容及盐离子自扩散系数。结果表明：在423~823 K温度区间内，复合熔盐体系的导热系数、密度、动力黏度和定容比热容均随温度升高而降低，而均方位移和盐离子自扩散系数随温度升高而增大。与纯HITEC熔盐经验公式结果对比可知，复合体系与纯熔盐在热物性参数上的温度变化趋势基本一致。此外，复合体系的导热系数、黏度和比热容均整体高于纯HITEC熔盐，三者提升比分别为61.1%~146.4%、1.3%~82.4%和12.7%~31.5%，表明磁性核壳纳米颗粒的加入能够提高体系的导热能力和储热能力，降低了体系的流动能力。本文从分子尺度揭示了Fe3O4@SiO2核壳纳米颗粒对HITEC熔盐热输运与流动特性的影响规律，可为面向特高温CO2热泵耦合热力电池的高性能储热介质设计提供理论参考。关键词：卡诺电池;磁性核壳纳米流体;HITEC熔盐;分子动力学模拟;超临界CO2耦合换热24|49|0更新时间：2026-07-10
- 摘要：为探究机械刮削式制冰系统中氯化钠溶液的制冰特性，本文以不同盐度的氯化钠溶液为研究对象，通过分析冰晶/冰浆物理特征、降温相变温度变化规律，系统研究了盐度对制冰系统动态性能的影响。结果表明：随着含盐量增加，冰晶微观形貌由片状逐步转变为颗粒状，粒径持续减小，冰水混合物的分离难度相应增大；溶液冰点随盐度升高而降低，且存在明显的过冷相变现象。当氯化钠溶液质量分数为3%、5%和6.5%时，溶液温度分别降至约-2、-4.3、-5.3 ℃后，会因液态水凝固释放相变潜热而突然升至-1.4、-3.6、-4.7 ℃，达到峰值后再次下降。基于实验数据拟合得到了氯化钠溶液冰点经验公式，该公式可准确反映溶液过冷态相变特性。本研究成果可为机械刮削式制冰技术的蒸发器优化设计、系统运行控制策略制定提供了重要理论依据与实践指导。关键词：刮削式;氯化钠;冰浆;相变结晶;冰点抑制剂13|44|0更新时间：2026-07-08
- 摘要：光学制冷器作为一种全固态、无振动的主动低温制冷技术，在空间探测与量子精密测量等领域具有重要应用前景。并行结构的光学制冷器能进一步提升制冷功率，满足更大热负载的需求，但由此产生的荧光额外热负载管理也成为关键挑战。本文面向并行结构光学制冷器，聚焦于其关键传热部件——热链接设计。在材料选择上，基于导热系数与热膨胀匹配性，确定了MgF2为热链接材料。在结构设计上，旨在通过几何光路调控与表面散射的协同作用来管理荧光，据此提出6种热链接构型。在此基础上，通过光学仿真，以荧光逃逸系数和抵达冷指端的荧光功率为量化指标，系统评估了不同结构与表面状态的影响。结果表明：提高表面粗糙度可普遍增强所有结构的荧光逃逸能力，减少额外热负载；其中，在较高粗糙度下表现最佳的几何构型，其荧光逃逸系数最低可达0.013，印证了几何设计与表面散射策略的协同有效性。本研究为并行结构光学制冷器的热链接设计提供了系统的仿真方法与明确的优化依据，对抑制荧光热负载、提升系统净制冷功率具有重要的理论和工程意义。关键词：固体材料激光制冷;光学制冷器;热链接;双晶体制冷;光学仿真15|29|0更新时间：2026-07-08
- 摘要：随着微电子器件功率密度持续升高，散热已成为制约性能的瓶颈。虽然矩形微通道换热面积大，但纯压力驱动下流动以层流为主，热边界层限制了性能提升。。本文基于三维数值模型，研究了不同电极构型对流场及温度分布的影响，提出了正电极周期递增排布方式，对深入阐明电场对流体的作用机制具有重要意义。研究表明：正电极周期递增排布能够在通道底部附近有效诱发出一种周期性的“伪粗糙度”涡结构。这些涡旋通过强烈扰动黏性与热边界层，使近壁局部速度梯度显著增大，从而同时强化了对流传热、提升了整体流速并改善了减阻特性。在边界层流速方面，与常规光滑通道相比，采用周期性递增排布（结构1）的增强幅度最高，达41.6%；均匀排布（结构2）次之，为36.8%；周期性递减排布（结构3）相对较低，为32%。这一趋势同样体现在综合性能上：周期递增排布与均匀排布的综合性能评价指标（performance evaluation criterion）值分别提升了90%和70%。尤其是，在相同的施加电压和散热性能条件下，采用周期递增排布可使压降大幅降低66.7%，表现出明显优于其他两种构型的综合性能。关键词：电流体动力学;流动特性;传热特性;边界层;电极23|48|0更新时间：2026-07-08
- 摘要：小肠类器官在肠道生理研究与药物筛选中具有重要价值，但其冷冻保存技术常面临复苏存活率低、结构与功能受损等瓶颈。本文旨在通过引入冷冲击置核技术并优化降温参数，建立一种高效、稳定的小肠类器官慢速冷冻方案。在传统慢速冷冻工艺中引入置核环节，系统研究置核温度、冰晶生长阶段终点温度及降温速率对冻存效果的影响。通过检测复苏后的存活率评估冻存效果，采用H&E染色观察形态完整性、免疫荧光检测增殖标志物及连接蛋白，并利用RT-qPCR定量检测干性指标和多分化谱系的表达水平。置核技术显著提升了复苏效果，存活率从（85.05±3.06）%提升至（88.84±1.78）%，H&E显示置核后结构较完整。-8 ℃置核并以0.5 ℃/min的速度降温至-60 ℃，其存活率（89.02%±2.06%）显著优于传统降温盒组（83.11%±2.45%）。形态学和相关染色进一步证实，优化组类器官复苏后结构致密，增殖能力增强。同时，干性标志物、上皮连接蛋白及多谱系分化相关基因表达均显著上调，成功维持了全谱系分化潜能。置核技术通过主动诱导有序成核，有效降低了过冷度引起的机械损伤。优化后的工艺在存活率、结构完整性及生物学功能维持方面均优于传统方法，为类器官库构建及标准化应用提供了可靠技术方案。关键词：类器官;慢速冷冻;置核;冻存工艺;程序降温28|71|0更新时间：2026-06-29
- 摘要：面向短时高热负荷热管理系统轻量化与实时控制需求，针对传统数值模拟难以兼顾机理解析与在线预测效率的问题，本文开展了管翅式相变蓄冷器瞬态释冷性能预测研究。构建了基于焓-孔隙率法的管外相变材料三维非稳态模型与管内制冷剂一维瞬态流动模型，并建立三维-一维双向热耦合求解框架，以揭示蓄冷器内相变传热与沿程压降耦合作用下的瞬态响应规律。结果表明：在典型工况下，蓄冷器80 s工作周期内平均传热功率为88.29 kW；随着相变过程推进，液相层增厚导致传热热阻增大，装置传热能力持续衰减；80 s时管内沿程压降接近0.3 MPa，高压降诱导的饱和温度下降是出口温度出现非单调拐点的主要原因。为实现快速性能预测，进一步构建了经粒子群算法优化并嵌入输运延迟判据与热力学一致性约束的极端梯度提升代理模型。预测结果表明，该模型在独立测试集上对出口压力、出口焓值、相变材料平均温度的决定系数均高于0.98，物理输运延迟判据可使制冷剂出口温度预测的均方根误差从1.214 ℃降至0.580 ℃。该方法可为相变蓄冷系统快速性能评估与系统级模型预测控制提供技术支撑。关键词：相变蓄冷器;机器学习;代理模型;性能预测27|55|0更新时间：2026-06-29
- 摘要：电池和芯片在运行过程中会产生大量热量，若不能及时散热将显著降低其运行安全性、寿命和性能。低效散热将导致更高的冷却能耗，降低整体能效。因此，传热表面的结构优化对电池和芯片的热管理至关重要。本文提出一种新型带反向凸起的凹坑板，研究了影响其传热性能的关键参数。结果表明，与凹坑深度相关的2个参数（R1和R2）及凹坑倾角（α）对其流动传热性能影响显著。为进一步优化性能，采用XGBoost算法和NSGA-Ⅱ多目标遗传算法，以努塞尔数（Nu）和压降（Δp）为优化目标，通过基于熵权法的TOPSIS算法确定当前三变量设计空间内的最优折中解。采用等泵功下的性能评价准则（PEC）作为传热性能评估指标，数值模拟结果表明，在所研究的雷诺数（Re）范围内，PEC约为1.55，表明强化传热效果显著。关键词：凹坑;传热强化;XGBoost;多目标优化20|50|0更新时间：2026-06-29
- 摘要：在全球“双碳”目标与城市热环境治理需求的双重驱动下，辐射制冷技术以其零能耗、零排放的独特优势，已成为绿色制冷领域的研究热点。区别于现有综述聚焦光子晶体、超材料、石油基聚合物等传统体系，本文首次以生物质基材料为核心对象，系统梳理多层、多孔、随机介质三大经典光学结构向可再生生物质体系的迁移路径与设计原理，重点阐明纤维素、胶原、丝素蛋白等典型材料的本征光热调控机制、制备工艺与冷却效能，全面覆盖节能建筑、人体热管理、光伏器件三大应用场景，并从光谱调控精度、环境稳定性、规模化制备3方面提炼关键瓶颈与突破方向。本文填补了生物质基辐射制冷专题综述的空白，可为该类绿色材料的理性设计与工程化应用提供理论支撑与实践参考。关键词：生物质材料;辐射制冷;结构设计;光热调控37|75|0更新时间：2026-06-17
- 摘要：冬冷地区的锂电池热管理是提高动力电池组在低温环境下性能的必要途径。本文以十水合硫酸钠（SSD）为基体，添加质量分数为2%~12%的膨胀石墨（EG），用于改善材料泄漏、相分离和热导率低的问题。在考虑泄漏、相变材料沉降和相分离、热导率和潜热值后，选取10% EG填充入SSD的复合相变材料，并通过低温实验台进行模拟冬冷地区电池热管理测试。结果表明：10% EG-SSD复合物热导率为2.093 W/（m·K），过冷度为17.01 ℃，满足15 ℃以下低温环境。在5 ℃和8 ℃填充复合物的电池温度维持在15 ℃以上的时长分别为未填充复合物的2.77倍和3.76倍，充电效率分别提高7.55%和13.65%。5 ℃时电池放电功率提高7.53%，放电时间延长28%。模拟夏季汽车振动工况下，10% EG-SSD可实现触发低过冷放热，保证相变循环的正常进行。关键词：水合盐;过冷度;宽温区;电池热管理33|68|0更新时间：2026-06-17
- 摘要：本文通过建立光伏组件-辐射制冷膜一体化组件的热电耦合模型并展开数值模拟仿真，系统研究了辐射制冷膜在光伏组件不同贴附位置及不同天气条件下的冷却效果与影响因素。研究结果表明，将制冷膜贴附于光伏组件背面时，虽降温幅度略低于正面贴附，但避免了阻挡正面辐照带来的功率损失，综合电性能更优，平均降温4.55 ℃，功率提升3.7%；但在理想条件下，若制冷膜在可见光波段高透射、近红外波段高反射，贴附于正面将实现更显著的降温（9.59 ℃）与功率提升（7.83%）；在不同天气条件下，辐射制冷膜在夏季晴天降温效果最佳，而在冬季阴天等低温低辐照条件下因热阻效应导致组件温度升高；辐照度、环境温度与冷却效果呈正相关，而风速呈负相关，其中辐照度对辐射制冷膜的降温增效影响最大。关键词：辐射制冷;光伏组件;热管理;热电耦合26|53|0更新时间：2026-06-17
- 摘要：柔性热电器件具备优良的弯曲能力与表面贴合特性，能够直接将非平面热源的低品位热能转化为电能或实现曲面的快速制冷，在可穿戴电子设备、物联网无线传感器的自供电及柔性电子器件冷却等领域展现独特优势，受到学术界与工业界的广泛关注。近十年柔性热电器件得到快速发展，尤其在开发高性能的柔性有机热电器件，发展薄膜化的柔性无机热电器件，构筑柔性基底与刚性材料结合的柔性热电器件等方面取得突破，目前柔性热电器件贴附于人体皮肤可输出1.6 mW的电能或产生约10 ℃的冷却温差。随着柔性电子技术的持续演进，对自供电与冷却技术的需求日益提升，鉴于此，本文以柔性拓扑方案为主线，对柔性热电器件展开综述，通过定义热电臂的无量纲特征长度作为区分依据，将器件划分为一维纤维、二维膜状、三维块体3类。总结了该技术工程化应用面临的瓶颈问题，如受限环境下功率密度不足、低热阻封装技术缺失等，并展望了从结构设计到系统化集成层面的优化途径，旨在为柔性热电器件的实用化发展提供方向。关键词：柔性热电器件;可穿戴器件;柔性拓扑方案;发电性能;制冷性能45|116|0更新时间：2026-06-16
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