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[发明专利]一种节能数据中心制冷复合系统及方法-CN202210265226.9有效
发明人： 谢公南;祝怀涛;马圆;张迎春;李书磊 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-03-17 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： F25B1/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种节能数据中心制冷复合系统及方法，包括由太阳能供能的双喷射式制冷循环、由电供能的蒸汽压缩式制冷循环和自动手动切换系统。本发明采用双喷射式+蒸汽压缩式制冷的复合系统，可避开大部分的平、高时段的高额冷却系统用电费用，并在无太阳能时使用低谷时段的廉价电量运行蒸汽压缩式制冷循环带动制冷系统工作。本系统支持双喷射式制冷循环与蒸汽压缩式制冷循环的自动及手动切换和联合运行，可在太阳能消失时进行双喷射式制冷循环与蒸汽压缩式制冷循环的自动切换，同时可以在高负荷情况下单太阳能供能的双喷射式制冷循环冷却能力不足时自动启动蒸汽压缩式制冷循环，双喷射式制冷循环与联合运行为服务器冷却。
一种节能数据中心制冷复合系统方法

[发明专利]一种用于飞行器热端部件的微肋射流冲击冷却通道-CN202211659762.3在审
发明人： 谢公南;谭志明;李勇;张迎春 -专利权人：西北工业大学深圳研究院;西北工业大学
申请日： 2022-12-22 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： B64D33/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于飞行器热端部件的微肋射流冲击冷却通道，为整体结构，包括1～100个子通道，子通道并列设置，相邻子通道的侧壁共用。子通道包括主通道、微肋、射流孔。燃油分别由主通道的一端、射流孔进入主通道，从主通道的另一端排出。主通道横截面为矩形，主通道底部设置微肋，微肋组成阵列微肋，主通道顶部设置射流孔，射流孔均匀或非均匀分布，主通道两侧壁为光滑平面。本发明设置了阵列微肋、射流孔，微肋与射流冲击的作用相互耦合，在不增加额外的质量负担的前提下，有效降低了超燃冲压发动机燃烧室壁面温度，有效遏制了飞行器高热部件的温升，从而达到更高马赫数飞行的目的。
一种用于飞行器部件射流冲击冷却通道

[发明专利]一种用于S-CO2布雷顿循环的高效热回收系统-CN202111343993.9有效
发明人： 谢公南;祝怀涛;朱睿;马圆;李书磊;闫宏斌 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2021-11-14 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： F01K23/10 文献下载
摘要：本发明一种用于S‑CO2布雷顿循环的高效热回收系统，属于属于电力领域和余热利用领域；包括S‑CO2布雷顿循环、多压蒸发卡琳娜余热回收循环以及位于两者之间的冷却器—蒸发器。所述多压蒸发的卡琳娜循环采用串联结构，在当换热器温差过大时，将氨水的蒸发截断，再将氨水经过泵增压后继续与CO2换热并蒸发，此时的氨水蒸发线斜率更大，温度滑移更大，与CO2在温度较高的降温线的斜率更接近，换热器内温差得到降低，损失降低。当采用两次以上的多压蒸发时，氨水蒸发过程有多次温度滑移，每次温度滑移后，换热线的斜率都会发生变化，与CO2的换热相耦合变得更好。
一种用于 co2 布雷循环高效回收系统

[发明专利]一种耦合S-CO2-CN202211218369.0在审
发明人： 谢公南;王一鸣;祝怀涛 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-10-05 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： F25B15/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种耦合S‑CO2布雷顿循环的船舶高效冷电联产与控制系统，包括S‑CO2布雷顿循环、氨水吸收式制冷循环、多工况循环监测控制系统。本发明的高效冷电联产与控制系统，可满足核动力船舶在冰温贮藏与空调制冷工况下的制冷需求，可降低循环总体积与成本，通过循环性能参数监测反馈控制系统可监测布雷顿循环压缩机入口处S‑CO2的物性参数以保证运行安全性、可根据不同制冷需求监测控制氨水吸收式制冷循环中的循环参数与部件，体现出良好的回收低温热源的能力以及制冷效果。在多工况循环监测控制系统中，可根据不同制冷需求监控调节制冷温度、精馏压力、冷却水温度，以满足不同工况下的能量与效率、冷电输出等最大化输出。
一种耦合 co base sub

[发明专利]一种提高气膜冷却性能的梳形等离子体激励器装置及应用-CN202211298261.7在审
发明人： 谢公南;孙杰;祝怀涛 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-10-22 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： F01D5/18 文献下载
摘要：本发明一种提高气膜冷却性能的梳形等离子体激励器装置及应用，属于燃气轮机涡轮叶片气膜冷却技术领域；包括低温等离子体电源、裸露电极、掩埋电极和绝缘介质；低温等离子体电源与裸露电极、掩埋电极连接；裸露电极为梳形结构，包括梳形根部和梳形尖部，布置于第一层绝缘介质的上表面，第一层绝缘介质上开有气膜孔；掩埋电极为条形结构，布置于第一层绝缘介质的下表面；裸露电极与掩埋电极为非对称布置，沿流向的距离为S；所述掩埋电极的底面被第二层绝缘介质覆盖。所述裸露电极增大了等离子体沿展向方向的分布，使得梳形等离子体对流场沿流向方向和展向方向的扰动破坏了壁面的热边界层和流动边界层，从而强化了壁面的对流换热性能。
一种提高冷却性能等离子体激励装置应用

[发明专利]一种增强整体换热性能的开缝三角小翼对涡流发生器-CN202211108178.9在审
发明人： 谢公南;唐思伟;张国花;李书磊;张世伯 -专利权人：西北工业大学深圳研究院;西北工业大学
申请日： 2022-09-13 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： F28F13/12 文献下载
摘要：本发明一种增强整体换热性能的开缝三角小翼对涡流发生器，属于强化换热技术领域；所述开缝三角小翼对涡流发生器设置于高温部件的冷却通道中，沿流体流动方向，多对开缝三角小翼对涡流发生器在冷却通道底部壁面长度方向均布；所述开缝三角小翼对涡流发生器包括两个镜像设置的开缝三角小翼，所述三角小翼的板面上沿流体流动方向设置有开缝结构。本发明通过对冷却通道内安装开缝的三角小翼对涡流发生器，增加了通道内的换热面积，增大了对流体的扰动作用，大幅提高了通道的对流换热性能。
一种增强整体性能三角涡流发生器

[发明专利]一种组合式气膜孔及涡轮叶片-CN202210993026.5在审
发明人： 谢公南;朱睿;李书磊;张世伯 -专利权人：西北工业大学深圳研究院;西北工业大学
申请日： 2022-08-18 - 公布日： 2022-12-06 - 主分类号： F01D5/18 文献下载
摘要：本发明一种组合式气膜孔及涡轮叶片，属于燃气轮机高温涡轮叶片冷却技术领域；所述组合式气膜孔包括双排气膜孔，第一排包括多个直径为D、长度为L的第一圆柱孔，第二排包括多个直径为0.5D、长度为L的第二圆柱孔；第一圆柱孔和第二圆柱孔的倾斜角为α；所述第一排气膜孔和第二排气膜孔呈交错排列，即第一排气膜孔的第一圆柱孔中点位于第二排气膜孔中相邻两个第二圆柱孔中点连线的中心线上。所述叶片表面设置有一组或多组组合式气膜孔，所述组合式气膜孔中圆柱孔的倾斜角α根据所处叶片位置和厚度调整。本发明提出的利用组合孔的新型气膜孔排布方式可以有效抑制圆柱形孔在高吹风比下易吹离的有害特性，在降低冷气用量的同时提升整体冷却性能。
一种组合式气膜孔涡轮叶片

[发明专利]一种自适应调节半浸没式液冷散热腔体、循环系统及应用-CN202111185703.2有效
发明人： 谢公南;沈汉;闫宏斌;李书磊 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2021-10-12 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： H05K7/20 文献下载
摘要：本发明一种自适应调节半浸没式液冷散热腔体、循环系统及应用，属于微通道强化散热技术领域；散热腔体底部凹槽与基底配合将发热元件密封，使发热元件位于散热腔体的散热微通道底部；散热微通道的外侧壁面与散热腔体的内侧壁面之间形成环形腔体，通过活塞片分隔；环形腔体内冷却工质受热膨胀，推动所塞片向上压缩散热腔体流体储备域，使得冷却工质经冷却工质通道排入散热腔体流体冷却域内，进而散热腔体流体冷却域内液位随即上升，增加了换热效应，实现发热元件的温度调控，达到动态平衡。液冷循环系统为包括散热腔体的液冷半浸没式微通道冷却闭路循环系统，能够对发热元件高负荷工作时所产生的高发热量进行温度调控。本发明能够实现精准控温效果。
一种自适应调节浸没式液冷散热循环系统应用

[发明专利]基于机器学习的超临界流体传热关联式代理模型构建方法-CN202111065130.X有效
发明人： 谢公南;孙丰;李书磊;闫宏斌 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2021-09-11 - 公布日： 2022-09-13 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于机器学习的超临界流体传热关联式代理模型构建方法，以期解决超临界流体非线性物性变化导致传统或发展的传热经验关联式预测难、精度差的问题。首先广泛收集实验数据，评估选取潜在影响传热等级的热边界、几何及物性无量纲参数因子。然后基于奇异值分解技术，将其数据降阶处理，并实现样本主要流动换热特征识别和提取。再建立超临界传热模型的数学表达式及非线性RBF‑MLP神经网络结构，并训练、验证优化选取输入层、隐藏层、输出层神经元个数。最后预测结果表明传热关联式代理模型具有预测精度高，网络误差较小的特点。本发明方案简单可靠，能够快速达到壁面温度和传热系数精确预测及降低试验成本的目的。
基于机器学习临界流体传热关联代理模型构建方法

[发明专利]一种组合式的超燃冲压发动机冷却循环系统-CN202011332119.0有效
发明人： 谢公南;孙丰;李勇 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2020-11-24 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： F02C7/22 文献下载
摘要：本发明一种组合式的超燃冲压发动机冷却循环系统，属于吸气式超燃冲压发动机热防护技术领域；包括燃料箱、燃料泵、换热器、第一冷却通道、第二冷却通道、燃油喷注器和电磁泵；发动机外壳体的内、外壁面之间形成环形空腔，分为第一冷却通道和第二冷却通道；所述燃料箱、燃料泵、换热器、第一冷却通道和燃油喷注器依次通过管道连接，形成开式冷却循环系统，工质为煤油；所述电磁泵、第二冷却通道和换热器依次通过管道连接，形成闭式冷却循环系统，工质为液态金属。本发明既利用了发动机燃烧室壁面的废热，保留了主动再生冷却系统的优势，又解决了传统冷却工质存在的传热恶化、裂解结焦等问题，构建了高效的能量管理循环系统。
一种组合式冲压发动机冷却循环系统

[发明专利]一种适用于涡轮叶片内部冷却的分形间断肋结构-CN202010992833.6有效
发明人： 谢公南;张国花;闫宏斌;李书磊 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2020-09-21 - 公布日： 2022-03-15 - 主分类号： F01D5/18 文献下载
摘要：本发明一种适用于涡轮叶片内部冷却的分形间断肋结构，属于燃气轮机高温涡轮叶片冷却技术领域；在叶片内部冷却通道内设置有分形间断肋，所述分形间断肋包括多个沿冷却通道底部壁面长度方向均布的分形周期；每个分形周期由四排间断肋组成，每排间断肋均由间断肋片和间断区域组成；在一个分形周期内沿着气流方向，每排间断肋的间断肋片和间断区域的数量逐渐递增。间断肋可以减小对流体的阻塞率，降低通道内的压力损失；其次，间断肋的间断区域可以产生横向涡，对气流的扰流作用增强，加强了主流与边界层流体的掺混，增大了流体的湍流度，从而强化了换热；再次，间断区域诱导的横向涡出现在肋片的下游区域，从而减小了肋后回流区，强化了换热。
一种适用于涡轮叶片内部冷却间断结构

[发明专利]一种利用旋流的组合孔气膜冷却结构-CN202111290661.9在审
发明人： 谢公南;朱睿;张国花;李书磊;闫宏斌 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2021-11-02 - 公布日： 2022-02-15 - 主分类号： F01D5/18 文献下载
摘要：本发明一种利用旋流的组合孔气膜冷却结构，属于燃气轮机高温涡轮叶片冷却技术领域；在叶片表面设置N排组合孔，N≥1；所述组合孔由沿叶片展向或流向相邻的两个圆柱形孔组成，每个圆柱形孔的直径为D，长度为L，倾斜角为α，圆柱形孔内壁面开有螺距为TP的微螺纹。本发明基于圆柱形气膜孔提出，具有良好的力学性能和气动性能，且相对复杂的异形孔降低了加工难度；通过内置微螺纹增加了气膜孔内的有效换热面积，并通过引入旋流增大了对气膜孔内流体的扰动作用，增强了气膜孔内的对流换热性能。
一种利用组合孔气膜冷却结构

[发明专利]一种增强整体热性能的构形截断肋结构-CN202111178625.3在审
发明人： 谢公南;张国花;朱睿 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2021-10-10 - 公布日： 2021-12-28 - 主分类号： F01D5/18 文献下载
摘要：本发明一种增强整体热性能的构形截断肋结构，属于强化换热技术领域；在高温部件的冷却通道中设置有构形截断肋，所述构形截断肋按周期沿冷却通道底部壁面长度方向均布；每个周期包括8排截断肋片，沿着气流方向，奇数排的肋片被截断，形成被截断肋片和截断区域，且沿气流方向每排被截断肋片和截断区域的数量逐渐递增；被截断后各奇数排内位于截断区域的肋片均沿气流方向向下游平移，形成周期内的偶数排。相较于传统的连续直肋，本发明在截断区域产生的横向涡，使近壁面流动结构发生变化，加强了主流与边界层流体的掺混，提高了冷却通道的换热性能和整体热性能。本发明结构简单，设计合理，适用于高温部件的内部冷却系统和强化换热系统。
一种增强整体性能构形截断结构

[发明专利]一种适用于高热流密度器件的冲击流双层导流微通道热沉-CN202110937700.3在审
发明人： 谢公南;沈汉 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2021-08-16 - 公布日： 2021-11-19 - 主分类号： H01L23/473 文献下载
摘要：本发明涉及一种适用于高热流密度器件的冲击流双层导流微通道热沉，具有高效且均匀的对流换热性能、低压力损失及高整体换热特性。冷却剂在本发明中可较大程度缩短冷却剂在通道内的行程，从而减小压降损失，提升系统工作稳定性；其次，周期性截断型中间层可以降低通道压降阻力的同时使得上下层冷却剂产生扰流作用，破坏流动边界层，强化传热特性；再次，上下层通道相连，使得冷却剂流动路径增多，扰流区域增多，提升系统总体散热效果；最关键的是，该设计通过中间截断区域的导流结构可显著混合上下层冷却剂，较大程度提升上层冷却剂冷却性能，从而提升传热效率。
一种适用于热流密度器件冲击双层导流通道

[发明专利]一种承载散热一体化X芯波纹壁方孔蜂窝及其制备方法-CN202110682323.3在审
发明人：闫宏斌;陈俊均;谢公南 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2021-06-20 - 公布日： 2021-09-10 - 主分类号： B32B15/01 文献下载
摘要：本发明涉及一种承载散热一体化X芯波纹壁方孔蜂窝及其制备方法，解决了现有X型点阵芯体三明治板在实际使用过程中存在的流量分配不均的问题，以及X型点阵芯体三明治板的力学承载和对流散热性能较弱的问题，通过添加隔板对通道进行分隔可以改善X型点阵芯体三明治板在实际使用过程中存在的流量分配不均问题；通过将平板翅片改为波纹翅片进一步改善X型点阵芯体三明治板的力学承载和对流散热性能。
一种承载散热一体化波纹壁方孔蜂窝及其制备方法

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