研究领域

        本课题组一直从事装备的热可靠性分析和热优化设计研究。课题组拥有一流的高性能计算仿真条件,能够实现异地可视化协同仿真以及多学科综合优化计算。在西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室建立了叶片内冷通道强化传热特性实验平台,高温涡轮叶栅风洞系统,以及机械高速旋转部件先进冷却测试平台,拥有先进的试验测试控制设备和仪器,为开展研究提供有力的支持。

近年来结合承担的973项目、国家自然科学基金项目、国家机床重大专项,以及陕西省国际合作重点项目,先后开展了高温涡轮叶片先进冷却技术、机床热特性分析及热优化设计、超高热流密度电子设备的快速高效散热和服务机器人关键技术研究。
 
 
 
 
 
 
 

一、服务机器人关键技术研究

    通过研究生机电基本理论与应用技术、运动意图的精密感知理论与方法、多信息融合与智能人机交互、运动路径规划与行为自主决策,实现人机运动的动态协同,开展多种服务机器人的关键技术研究与其原型样机的开发。

二、机床热特性分析及热优化设计

在高速、高精度极端加工条件下,热变形日益成为影响机床加工精度的重要因素。本课题组主要研究如何在设计阶段采用结构的热平衡与优化设计技术、高效冷却技术,从根本上提高高速高精度机床各关键部件及整机的热特性和热刚度。

 

1.       高效冷却电主轴热-机械耦合特性分析及优化

 

  

 

 

 

2.      高速高精度大型磨齿机整机热特性分析及热优化设计

 

  

 

 

三、高温涡轮叶片先进冷却技术

高效的叶片冷却技术对提高燃气轮机的热效率、输出功率以及保证其安全和寿命非常关键。然而,随着燃气透平进口温度超过1500,传统叶片冷却技术存在冷却效率低、冷却剂耗量大的问题,部分抵消了提高燃气透平进口温度对燃气轮机性能的改善。针对上述问题,本课题组致力于蒸汽、汽(气)雾两相流冷却叶片技术的研究,以推动下一代高性能燃气轮机的发展

1.       带肋内冷通道强化传热研究

 

       

 

2.      先进冷却叶片的冷效和气动特性研究

 

   

 

 

、超高热流密度电子设备的快速高效散热研究

随着微电子技术的迅速发展,电子器件的微型化以及电子芯片的集成度、封装密度和工作频率不断提高,最终导致单位体积功耗急剧增加,使得芯片温度显著上升,严重影响其可靠性和使用寿命。因此,如何在极其有限的空间内及时消除因功率耗散所转化的热量成为大功率微电子设备开发的一个关键问题。本课题组研究将高效强化传热技术纳米流体与微通道热沉相结合来解决超高热流密度电子设备冷却问题。