| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 目录 | 第9-13页 |
| 1 绪论 | 第13-26页 |
| 1.1 课题来源及研究意义 | 第13-14页 |
| 1.1.1 课题来源 | 第13页 |
| 1.1.2 课题的研究意义 | 第13-14页 |
| 1.2 机车牵引变流器冷却技术的发展综述 | 第14-19页 |
| 1.2.1 空气冷却技术 | 第14-16页 |
| 1.2.2 油冷却技术 | 第16-17页 |
| 1.2.3 热管冷却技术 | 第17-18页 |
| 1.2.4 水冷却技术 | 第18-19页 |
| 1.3 机车牵引变流器冷却系统的研究综述 | 第19-20页 |
| 1.4 机车牵引变流器冷却装置的研究综述 | 第20-24页 |
| 1.5 研究目标及研究的主要内容 | 第24-26页 |
| 2 大功率机车牵引变流器功率模块的损耗研究 | 第26-43页 |
| 2.1 大功率机车牵引变流器的工作原理分析 | 第26-27页 |
| 2.2 IGBT功率模块电气性能分析 | 第27-29页 |
| 2.2.1 IGBT模块结构 | 第27-28页 |
| 2.2.2 IGBT模块电气性能分析 | 第28-29页 |
| 2.3 IGBT模块损耗确定方法的研究 | 第29-36页 |
| 2.3.1 IGBT模块损耗确定方法的原理 | 第29-31页 |
| 2.3.2 IGBT损耗确定方法的研究 | 第31-34页 |
| 2.3.3 快速恢复二极管功率损耗确定方法的研究 | 第34-36页 |
| 2.3.4 IGBT模块功率损耗的确定方法 | 第36页 |
| 2.4 IGBT功率模块损耗确定方法的验证 | 第36-40页 |
| 2.4.1 9600kW机车牵引变流器功率模块损耗的确定 | 第36-38页 |
| 2.4.2 9600kW机车牵引变流器功率损耗的实验测试 | 第38-40页 |
| 2.5 IGBT功率模块损耗确定方法的分析比较 | 第40-42页 |
| 2.6 本章小结 | 第42-43页 |
| 3 大功率机车牵引变流器液冷装置设计研究 | 第43-70页 |
| 3.1 大功率机车牵引变流器的冷却方案 | 第43-45页 |
| 3.2 大功率机车牵引变流器液冷装置设计要求研究 | 第45-46页 |
| 3.3 机车牵引变流器液冷装置外部结构设计方法研究 | 第46-49页 |
| 3.3.1 牵引变流器液冷装置在变流器中的布局方式 | 第46-47页 |
| 3.3.2 IGBT模块在液冷装置上的安装布局设计考虑的因素 | 第47页 |
| 3.3.3 液冷装置冷却介质进出口位置设计考虑的因素 | 第47-48页 |
| 3.3.4 牵引变流器液冷装置材料及冷却介质的选择 | 第48-49页 |
| 3.4 牵引变流器液冷装置热阻及基于内部流道参数确定方法的研究 | 第49-61页 |
| 3.4.1 牵引变流器液冷装置的热流路径分析 | 第49-51页 |
| 3.4.2 牵引变流器液冷装置对流换热机理 | 第51-53页 |
| 3.4.3 牵引变流器液冷装置换热系数的关键影响因素 | 第53-54页 |
| 3.4.4 牵引变流器液冷装置基于内部流道参数的换热热阻确定方法 | 第54-60页 |
| 3.4.5 牵引变流器液冷装置总热阻的确定方法 | 第60页 |
| 3.4.6 牵引变流器液冷装置热阻确定方法的程序化 | 第60-61页 |
| 3.5 牵引变流器液冷装置基于内部流道参数流阻的确定方法研究 | 第61-69页 |
| 3.5.1 牵引变流器液冷装置的流速分析 | 第63-65页 |
| 3.5.2 牵引变流器液冷装置基于内部流道参数的沿程流阻确定方法 | 第65-66页 |
| 3.5.3 牵引变流器液冷装置基于内部流道参数的局部流阻确定方法 | 第66-68页 |
| 3.5.4 牵引变流器液冷装置流阻确定方法的程序化 | 第68-69页 |
| 3.6 本章小结 | 第69-70页 |
| 4 大功率机车牵引变流器液冷装置模型建立与求解方法研究 | 第70-85页 |
| 4.1 大功率机车牵引变流器液冷装置几何建模的研究 | 第70-72页 |
| 4.1.1 液冷装置物理模型的简化 | 第70-71页 |
| 4.1.2 液冷装置几何模型的建立 | 第71页 |
| 4.1.3 液冷装置几何模型计算区域的离散 | 第71-72页 |
| 4.2 大功率机车牵引变流器液冷装置数学模型建立的研究 | 第72-78页 |
| 4.2.1 液冷装置数学建模的基本假设 | 第72-73页 |
| 4.2.2 湍流模型 | 第73-78页 |
| 4.3 数学模型方程组的通用形式与求解方法研究 | 第78-80页 |
| 4.3.1 数学模型方程组的通用形式 | 第78页 |
| 4.3.2 数学模型方程组的求解方法 | 第78-80页 |
| 4.4 边界条件的设置研究 | 第80-83页 |
| 4.4.1 出、入口边界条件的设置 | 第81页 |
| 4.4.2 壁面边界条件的设置 | 第81-83页 |
| 4.5 材料及冷却介质物理性能参数的设置研究 | 第83-84页 |
| 4.6 本章小结 | 第84-85页 |
| 5 大功率机车牵引变流器液冷装置设计及性能数值模拟实例 | 第85-108页 |
| 5.1 9600kW机车牵引变流器液冷装置的设计 | 第85-99页 |
| 5.1.1 液冷装置设计要求的分析 | 第85-87页 |
| 5.1.2 液冷装置外部结构的设计方案 | 第87-89页 |
| 5.1.3 液冷装置内部流道结构设计方案 | 第89-91页 |
| 5.1.4 液冷装置热阻的确定 | 第91-95页 |
| 5.1.5 液冷装置流阻的确定 | 第95-97页 |
| 5.1.6 液冷装置内部流道参数的确定 | 第97-99页 |
| 5.2 9600kW机车变流器液冷装置性能仿真研究 | 第99-103页 |
| 5.2.1 9600kW机车变流器液冷装置仿真模型 | 第99-100页 |
| 5.2.2 9600kW机车变流器液冷装置性能仿真结果与分析 | 第100-103页 |
| 5.3 参数对液冷装置性能影响规律的研究 | 第103-107页 |
| 5.3.1 入口流量对液冷装置性能的影响规律研究 | 第103-105页 |
| 5.3.2 冷却介质对液冷装置性能的影响规律研究 | 第105-106页 |
| 5.3.3 扰流柱结构对液冷装置性能的影响规律研究 | 第106-107页 |
| 5.4 本章小结 | 第107-108页 |
| 6 大功率机车牵引变流器液冷装置的实验研究 | 第108-127页 |
| 6.1 实验目的及内容 | 第108-109页 |
| 6.2 实验原理及方法 | 第109-111页 |
| 6.2.1 液冷装置热阻测试原理及方法 | 第109-110页 |
| 6.2.2 液冷装置流阻测试原理及方法 | 第110-111页 |
| 6.3 实验系统及仪器 | 第111-115页 |
| 6.3.1 实验系统 | 第111-113页 |
| 6.3.2 实验仪器 | 第113-115页 |
| 6.4 实验准备及步骤 | 第115-117页 |
| 6.4.1 流阻测试实验准备与步骤 | 第115-116页 |
| 6.4.2 热阻测试实验准备与步骤 | 第116-117页 |
| 6.5 试验结果及分析 | 第117-126页 |
| 6.5.1 试验数据的处理方法 | 第117-118页 |
| 6.5.2 9600kW机车牵引变流器液冷装置性能实验结果及分析 | 第118-120页 |
| 6.5.3 液冷装置性能结果的对比分析 | 第120-121页 |
| 6.5.4 入口流量对液冷装置性能的影响规律 | 第121-123页 |
| 6.5.5 耗散功率对液冷装置性能的影响 | 第123-125页 |
| 6.5.6 冷却介质对液冷装置性能的影响 | 第125-126页 |
| 6.6 本章小结 | 第126-127页 |
| 7 总结与展望 | 第127-130页 |
| 7.1 研究工作总结 | 第127-128页 |
| 7.2 主要创新及意义 | 第128-129页 |
| 7.3 展望 | 第129-130页 |
| 参考文献 | 第130-139页 |
| 攻读学位期间主要的研究和成果 | 第139-140页 |
| 致谢 | 第140页 |
