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公开(公告)号：CN114611350A
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202210213260.1
申请日：2022-03-04
Applicant: 南京理工大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/27 , G06N3/04 , G06N3/08 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F111/04
Abstract: 本发明提出了一种基于FCN的相变蓄热装置流道拓扑优化设计方法，以简化的相变蓄热装置的热水流道为模型，输入样本数据信息用传统各向正交惩罚材料密度方法优化迭代，改变装置的多模型属性进行有限元分析获得多组相变蓄热材料分布图及对应张量矩阵，将张量矩阵切割成小块矩阵，进行采样和符号距离函数化处理，将所得的SDF值和PCM密度分别编码，用SDF值对U‑net网络进行训练；再对待优化的相变蓄热装置模型采用SIMP法作为优化器，输入待优化的模型属性，间接获得流道拓扑构型。本发明通过将深度学习算法与SDF处理结合，提供了一种新型优化相变蓄热装置流道结构拓扑构型优化方法，以替代传统的数值计算方法。
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公开(公告)号：CN113776207A
公开(公告)日：2021-12-10
申请号：CN202110653840.8
申请日：2021-06-11
Applicant: 南京理工大学
IPC: F24S60/10 , F28D20/02 , G06F30/10 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种具有圆锥螺旋盘管结构的管壳式相变蓄热装置，包括换热管组、相变蓄热材料及蓄热装置外壳；换热管组包括进口总管、出口总管与圆锥螺旋盘管；圆锥螺旋盘管是一种管中心线在圆锥面上自外向内逐圈旋转的盘管结构；多组圆锥螺旋盘管等间距且同轴地布置在一起；每组螺旋盘管的进口在螺旋外侧，出口在螺旋内侧；这些螺旋盘管的进口与出口分别连接在上而形成了换热管组；该换热管组浸没在相变蓄热材料中，并由蓄热装置外壳包裹，形成了具有圆锥螺旋盘管结构的相变蓄热装置。该装置利用流体旋转过程促进了蓄热过程的进行，具有结构紧凑、蓄热效率高的优点。
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公开(公告)号：CN111278255B
公开(公告)日：2021-09-21
申请号：CN201911409400.7
申请日：2019-12-31
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明提出了一种基于对流换热的相变蓄热装置及其关键参数确定方法，装置包括冷凝套管与相变蓄热装置外壳；相变蓄热装置外壳上设有蒸汽入口、冷凝套管接口、溢流阀及冷凝液泵；蒸汽入口位于相变蓄热装置外壳的顶角处；冷凝液泵位于蒸汽入口相对的底角处；相变蓄热装置外壳内平行设有至少一组第一蒸汽通道板和第二蒸汽通道板；蒸汽通道板、蒸汽通道板和冷凝液液位将相变蓄热装置外壳内腔分隔成波浪形的多个蒸汽冷凝通道；多个冷凝套管通过冷凝套管接口穿插在相变蓄热装置外壳内；冷凝套管轴向平行于第一蒸汽通道板；每个蒸汽冷凝通道内的冷凝套管沿高度方向上呈波浪形布置。通过参数确定方法可获得相变蓄热装置最终设计，减轻了对散热能力的需求。
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公开(公告)号：CN110381700B
公开(公告)日：2020-12-04
申请号：CN201910553073.6
申请日：2019-06-25
Applicant: 南京理工大学
IPC: H05K7/20
Abstract: 本发明公开了一种喷雾腔与蒸汽腔一体式相变冷却装置和系统，所述装置包括腔体、喷雾腔进液管、喷雾腔出液管和位于腔体内的喷孔板和阵列喷嘴，腔体包括喷雾腔和蒸气腔，喷孔板将喷雾腔分隔为缓冲室和喷雾室，喷雾腔进液管与缓冲室连通，喷雾腔出液管与喷雾室连通，阵列喷嘴设置在喷孔板位于所述喷雾室一侧上，喷孔板上设置有多个连通所述缓冲室与阵列喷嘴的通孔，蒸气腔与所述阵列喷嘴相对设置，所述蒸气腔内密封有相变工质。蒸汽腔与喷雾腔体一体式连接，蒸汽腔能够将电子元件产生的高热流密度热量及时均匀扩展到喷雾表面，喷雾腔体内部工质经阵列喷嘴高速喷洒在喷雾表面，通过对流和相变换热带走大量热量，达到对电子元件的冷却效果。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111876622A
公开(公告)日：2020-11-03
申请号：CN202010574934.1
申请日：2020-06-22
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明提出了一种石墨烯增强铝合金抗拉导热复合材料的制备方法，首先将石墨烯与无水乙醇溶液混合，得到分散均匀的石墨烯溶液；然后将铝合金粉末添加到石墨烯溶液中，经球磨处理后，将混合溶液置于真空干燥箱中烘干，得到石墨烯铝合金复合粉末；再将石墨烯/铝合金复合粉末装入到模具中，冷压得到石墨烯/铝合金复合材料；最后将石墨烯/铝合金复合材料放入热压烧结炉中，将材料进行真空热压处理，冷却后，得到石墨烯增强铝合金复合材料。本方法可以石墨烯形成有取向的结构，起到了明显增强抗拉和导热的效果。
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公开(公告)号：CN111278256A
公开(公告)日：2020-06-12
申请号：CN201911417279.2
申请日：2019-12-31
Applicant: 南京理工大学
IPC: H05K7/20 , H01S3/04 , H01S5/024 , G06F30/18 , G06F30/20 , G06F113/14 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种基于对流传热的相变蓄热装置及其关键参数确定方法，装置包括相变蓄热材料、相变蓄热单元体与相变蓄热装置壳体；相变蓄热单元体包括冷却循环管路、加热循环管路、盖板及肋片；多个肋片沿竖直方向上布置；肋片上设有多个通孔，冷却循环管路与加热循环管路平行地穿过肋片上的通孔并与肋片固定；冷却循环管路与加热循环管路上端固定于盖板，盖板与相变蓄热装置壳体连接；相变蓄热装置壳体内设有多个存储空腔；每个空腔内均设有蓄热单元体并填充有相变蓄热材料；不同相变蓄热单元体间的冷却循环管路之间相连、加热循环管路之间相连。通过参数确定方法可获得相变蓄热装置最轻的作为最终设计，减轻了对散热能力的需求。
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公开(公告)号：CN110729058A
公开(公告)日：2020-01-24
申请号：CN201910972473.0
申请日：2019-10-14
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明属于聚变反应堆散热领域，具体涉及一种基于微通道相变冷却的聚变堆偏滤器高热负荷单元部件。单元部件为偏滤器靶板的热负荷部分，单元部件包括依次设置的面向等离子体材料PFM层，过渡材料层和微通道冷却热沉层，微通道冷却热沉层设有微通道结构和进出口，微通道结构的水力直径为0.1-10mm。过渡材料分别焊接PFM和微通道冷却热沉，用于缓和PFM和热沉材料由于高温等离子体辐照后变形不同而产生的应力集中；本发明集微尺度效应和沸腾传热特性于一体，具有较高的换热能力、良好的均温性、较小的工质需求量等优点；与传统的穿管式直冷管结构部件相比，本发明的单元部件能够及时有效地转移出沉积在偏滤器靶板表面的热负荷，稳态热承载能力高达20MW/m2。
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公开(公告)号：CN110381700A
公开(公告)日：2019-10-25
申请号：CN201910553073.6
申请日：2019-06-25
Applicant: 南京理工大学
IPC: H05K7/20
Abstract: 本发明公开了一种喷雾腔与蒸汽腔一体式相变冷却装置和系统，所述装置包括腔体、喷雾腔进液管、喷雾腔出液管和位于腔体内的喷孔板和阵列喷嘴，腔体包括喷雾腔和蒸气腔，喷孔板将喷雾腔分隔为缓冲室和喷雾室，喷雾腔进液管与缓冲室连通，喷雾腔出液管与喷雾室连通，阵列喷嘴设置在喷孔板位于所述喷雾室一侧上，喷孔板上设置有多个连通所述缓冲室与阵列喷嘴的通孔，蒸气腔与所述阵列喷嘴相对设置，所述蒸气腔内密封有相变工质。蒸汽腔与喷雾腔体一体式连接，蒸汽腔能够将电子元件产生的高热流密度热量及时均匀扩展到喷雾表面，喷雾腔体内部工质经阵列喷嘴高速喷洒在喷雾表面，通过对流和相变换热带走大量热量，达到对电子元件的冷却效果。
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公开(公告)号：CN109275324A
公开(公告)日：2019-01-25
申请号：CN201811423801.3
申请日：2018-11-27
Applicant: 南京理工大学
IPC: H05K7/20
Abstract: 本发明公开了一种基于多面体的阵列式喷雾散热面，包括若干散热单元，所述散热单元为由多个平面拼接而成的立体结构面，按照阵列排布形成完整的散热面；所述散热面上方设置喷嘴，下方设置排液管道，散热面凹陷处设置排液口，其中排液口与排液管道连接，散热面上未气化的液体通过排液口和排液管道排出。本发明相比光滑平板表面增加了换热面积，提升了换热效果，相比微结构平板其表面加工更为简单，节约了成本，并且能够抑制喷雾冷却表面形成积水，有助于降低液膜厚度，提高喷雾冷却表面换热系数。
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