輻射熱管理
關注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-04
輻射熱管理的視頻教程
ABAQUS熱傳導模擬教程（涉及固體傳熱、輻射換熱、對流換熱）
該算例講解了典型熱傳導的模擬，該模擬中考考慮了固體換熱、輻射換熱、對牛換熱等。在該視頻中詳細講解了從前處理的每一步操作設置，以及后處理的相關操作方法，并附帶有相關的講解。通過該案例，將有助于ABAQUS軟件學習者掌握傳熱模擬的基本設置。
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Starccm儲能風冷/液冷系統(tǒng)熱管理設計策略與仿真-十二大專題電池儲能熱管理設計仿真入門進階45講
通過課程的學習讓你從一個剛剛畢業(yè)的小白，從入門到進階學習到熱管理設計方法和熱管理仿真的方法，讓你全方位熱管理工程師，學習完課程可以達到獨立承擔項目水平。 課程介紹： 電池熱管理的基本知識:包括鋰電池的工作原理，溫度對電池影響，電池發(fā)熱量獲取方式，傳熱的基本方式，為什么需要電池熱管理，熱管理具體開發(fā)什么內容等？
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熱傳導模擬教程（涉及固體傳熱、對流換熱、輻射換熱設置以及后處理操作）
該算例是針對前面熱傳導模擬算例中，有部分學員提出關于一些設置為何需要那么設置的講解，該算例以一個簡單立方體模型進行講解。該模擬中考考慮了固體換熱、輻射換熱、空氣自然對流換熱等。在該視頻中詳細講解了從前處理的每一步操作設置，以及后處理的相關操作方法，并附帶有相關的講解。通過該案例，將有助于ABAQUS軟件學習者掌握傳熱模擬的基本設置。
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輻射熱管理的實例教程
織物，也被稱為人類的第二層皮膚，在管理體溫甚至避免健康紊亂方面起著至關重要的作用。傳統(tǒng)生活方式中，穿更多的衣服是人類適應寒冷環(huán)境的主要方法。作為溫度補償，室內供暖，如空調、中央加熱系統(tǒng)或燃煤加熱，也是一個流行但耗能的(全球約47%的能源)實現(xiàn)熱舒適的方式。然而，由于不可控制的地點、環(huán)境和其他客觀條件，保持室外身體溫暖仍然是一個巨大挑戰(zhàn)。因此，從健康和節(jié)能的角度出發(fā)，開發(fā)在沒有人工能源供應的條件下保持身體處于最佳代謝溫度的織物具有重要意義。個人熱管理織物由于其高效和節(jié)能的特點，已經(jīng)超越了傳統(tǒng)的加熱方法。
02
成果掠影
近期，中國科學院北京納米能源與系統(tǒng)研究所Xiong Pu團隊充分利用MXene的特性，開發(fā)了一種用于輻射加熱的Janus織物，通過調節(jié)織物的多波長輻射來實現(xiàn)個人熱管理。這種織物具有潛在的節(jié)能、便利甚至時尚的優(yōu)點。在聚酰胺織物基底的一側涂上MXene層后，Janus織物通過抑制人體輻射能量損失，使模擬皮膚的溫度提高3.4℃。同時，Janus織物具有優(yōu)越的光熱轉換效率（13%）和光熱加熱性能，在一次陽光照射下達到14.2℃。由于堅固的基材和輕便的涂層，該織物具有良好的耐磨性（即機械強度、柔韌性、滲透性），使該織物能夠更好地實際應用。高效耐用的Janus面料在未來全天候個人熱管理的織物研發(fā)中具有巨大潛力。相關研究成果以“MXene based Janus fabrics with radiative heating towards efficient personal thermal management”為題發(fā)表于《Chemical Engineering Journal》。
展開 來源 | Applied Physics Letters
01
背景介紹
精密電子器件要求保持所需的工作溫度，過冷或過熱會極大地影響器件的性能。傳統(tǒng)的主動熱管理方法存在一定的弊端，而輻射熱管理具有零能耗和高集成度等優(yōu)點，在精密電子儀器中具有獨特的優(yōu)勢。其相關的涂層設計適合于太陽光照射可能引入溫度變化的空間環(huán)境。為了實現(xiàn)熱動態(tài)平衡，在變化的熱環(huán)境中動態(tài)穩(wěn)定溫度，輻射外殼要求發(fā)射率能夠根據(jù)被保護物體的熱狀態(tài)做出響應，從而動態(tài)調節(jié)熱負荷，穩(wěn)定溫度。
02
成果掠影
近期，香港中文大學徐建斌老師、浙江大學周毅老師、浙江大學馬云貴老師團隊聯(lián)合開發(fā)了一種由優(yōu)化厚度的Al，Si，VO2和ZnS薄膜制成的智能熱涂層，可以被動地將物體(硅芯片)的溫度維持在預定義的熱窗口中，以避免真空中的過熱或過冷。該技術采用多層結構，其中包含30 nm厚的VO2相變介質，在不同溫度下對發(fā)射率具有300 %的調制深度。實驗中，1.78 μm厚的智能涂層可使普通涂層的溫度穩(wěn)定性提高2.0倍。這項工作的潛力仍然在于熱輻射，特別是在空間應用中的智能溫度管理。研究成果以“Radiative thermal coats for passive temperature management”為題發(fā)表于《Applied Physics Letters》。
03
圖文導讀
圖1. 基于發(fā)射率可切換涂層的熱穩(wěn)態(tài)。(a）T<Tc時，呈現(xiàn)大輻射特性(b)T>Tc時，呈現(xiàn)大輻射特性。T是物體的溫度，Tc是所用PCM的臨界溫度。
圖2. ( a )智能涂層的結構和參考文獻A和B的結構。
展開 圖4是將水合鹽凝膠應用于地板輻射采暖系統(tǒng)中，實現(xiàn)了四種間歇放熱。結果表明，水合鹽凝膠在地板輻射采暖系統(tǒng)中具有廣闊的應用前景。
圖 4 a)地板輻射采暖系統(tǒng)試驗模型。b)地板下輻射采暖系統(tǒng)配置：1)裝飾層(木地板)；
2）相變材料管道（水合鹽凝膠的三條平行管道），3）硅橡膠加熱片，4）保溫層（玻璃纖維保溫板），5)混凝土板。地板輻射采暖系統(tǒng)中3條并聯(lián)相變材料管線可實現(xiàn)4種不同的間歇放熱順序：一次放出全部熱量（c1）；連續(xù)放出間歇熱（間歇熱放出三次）（d1）；間歇放熱兩次(e1, f1)。不同顏色的管道代表不同的放熱時間，放熱過程的順序由顏色表示（顏色較淺表示在顏色較深之前放熱）。間歇性放熱是通過用浸水剪刀切割黑色部分（稱為閥門）來實現(xiàn)的。c2, d2, e2, f2)四個序列對應的模型溫度曲線。
END
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展開 然而，柔性電路工作時會產(chǎn)生并積累焦耳熱，導致人體佩戴不舒適甚至面臨皮膚燒傷的風險。此外，戶外溫度、光線以及對流效應同樣會對柔性傳感系統(tǒng)的信號采集造成干擾。因此，開發(fā)可以與柔性電子設備良好結合的柔性材料，實現(xiàn)器件散熱、抗環(huán)境干擾等功能成為目前國際學界及工業(yè)界關注的前沿課題。現(xiàn)有的熱管理技術主要以基于熱傳導和熱對流的方式進行散熱，但是這些散熱模塊因為自身體積、重量以及剛性等限制而不適用于可穿戴柔性電子設備中。
02
成果掠影
香港城市大學于欣格/雷黨愿團隊開發(fā)了一種通用的熱管理策略，通過使用超薄、柔軟的輻射冷卻界面（USRI），該界面允許通過輻射和非輻射傳熱來冷卻皮膚電子設備中的溫度，從而實現(xiàn)大于56°C的溫度降低。USRI的輕質和固有的柔性使其能夠用作適形密封層，因此可以很容易地與皮膚電子設備集成。從而可以演示包括柔性電路的焦耳熱被動冷卻，提高表皮電子器件的工作效率，以及穩(wěn)定皮膚界面無線光電體積描記傳感器的性能輸出。這些結果為在先進的皮膚界面電子設備中實現(xiàn)有效的熱管理提供了一條替代途徑，用于多功能和無線操作的醫(yī)療保健監(jiān)測。該論文以“Ultrathin, soft, radiative cooling interfaces for advanced thermal management in skin electronics”為題發(fā)表于《Science Advances》。
03
圖文導讀
圖1 USRI 的設計。
圖2 USRI的結構和光學表征。
圖3 用于皮膚電子設備中導電互連的被動冷卻。
展開 輻射冷卻能夠以熱輻射的形式將地球的熱量傳遞到外太空，無需任何能量輸入的條件下，在日間通過最小化太陽能吸收實現(xiàn)了低于環(huán)境溫度的降溫效果，這種零能高效的降溫方式為節(jié)能建筑、人體熱管理和太陽能電池熱管理等領域的發(fā)展提供新的策略和機遇。在這種背景下由于輻射冷卻材料可以自發(fā)地將熱輻射散發(fā)到寒冷的外層空間的優(yōu)越能力而成為目前研究的焦點。
最近開發(fā)了一系列先進的功能材料和復雜的策略，通過在亞波長尺度上操縱光-物質相互作用來促進被動、高效和可持續(xù)的輻射冷卻性能或先進的熱管理。但是需要注意的是，這些輻射冷卻材料和結構都是光學靜態(tài)的，無論環(huán)境變化如何，它們通常都是作為一種冷卻方式發(fā)揮作用。人們非常希望開發(fā)出能夠根據(jù)需要在冷卻和加熱模式之間動態(tài)切換的先進輻射冷卻材料。
纖維素存在于許多常見的植物如棉花、木材和竹子中，也可以由細菌進行分泌合成。細菌纖維素（Bacterial Cellulose, BC）是一種由細菌分泌合成的纖維素材料。同時，BC還具有可大規(guī)模制備和純度高的特點，被廣泛應用于智能電子、熱管理和生物醫(yī)藥等領域。然而，細菌纖維素材料應用于輻射冷卻領域存在大氣窗口中紅外發(fā)射率較低，限制了其在輻射冷卻領域的應用。
02
成果掠影
近日，天津大學封偉教授、王玲教授團隊通過原位生長技術成功開發(fā)了具有太陽光透過率可調特性的細菌纖維素基輻射冷卻材料。該團隊報道了生物合成細菌纖維素(BC)基輻射冷卻(Bio-RC)材料的設計和規(guī)模化制造，該材料具有可切換的太陽透射率。該材料是通過在原位培養(yǎng)過程中將二氧化硅微球與連續(xù)分泌的纖維素納米纖維纏結而開發(fā)的。由此產(chǎn)生的薄膜顯示出很高的太陽反射(95.3%)，在濕潤時可以很容易地在不透明狀態(tài)和透明狀態(tài)之間切換。
展開 
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隨著非化石能源開發(fā)與儲能技術的跨越式發(fā)展，新能源汽車及高密度數(shù)據(jù)中心對儲能設備的能量密度提出了極高的要求。在充放電循環(huán)中，動力電池內部高能量密度的上升往往伴隨巨量熱流的產(chǎn)生。若無法及時耗散熱量，局部熱點的積聚不僅會加速電池老化，在極端工況下更易引發(fā)熱失控（Thermal Runaway），導致電池起火乃至爆炸的災難性后果。因此，構建高效、安全的熱管理系統(tǒng)是突破產(chǎn)業(yè)瓶頸的核心任務。
傳統(tǒng)的空氣冷卻與間接式液冷存在接觸熱阻大
2026第十七屆上海國際熱管理材料博覽會?（簡稱“CIME熱博會”）是全球熱管理行業(yè)規(guī)模最大、影響力最廣的專業(yè)展會之一，聚焦導熱散熱材料、液冷技術及全產(chǎn)業(yè)鏈解決方案。
展會基本信息
?名稱?：2026第十七屆上海國際熱管理材料博覽會（CIME熱博會）
?同期展會?：2026第8屆上海國際數(shù)據(jù)中心液冷散熱展覽會
?時間?：?2026年12月9日–11日?
?地點?：?
數(shù)據(jù)中心液冷正從 “可選方案” 變?yōu)锳I 算力剛需標配，整體走向高密度、低 PUE、低成本、智能化、全棧國產(chǎn)化，冷板式短期主導、浸沒式在超高密度場景加速滲透，配套標準與生態(tài)快速成熟。
發(fā)射率的測量需要建立在有關紅外輻射學的基礎上，發(fā)射率在輻射測溫以及材料的性能中扮演著重要的角色，在航天航空、軍事國防、工業(yè)生產(chǎn)、能源利用、節(jié)能方面均有所滲透。在國防和軍事中的發(fā)射率主要被應用于雷達等，可供輻射監(jiān)測設備進行對比監(jiān)測，以及滿足隱身涂層等性能需要；在工業(yè)生產(chǎn)、節(jié)能和能源領域，發(fā)射率主要應用在輻射測溫，可以實時非接觸式探測工作現(xiàn)場變化；在能源環(huán)保方面發(fā)射率主要應用在高低發(fā)射率涂層，目的是提高能量的收集或者能量的散去
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隨著汽車產(chǎn)業(yè)電動化轉型進入深水區(qū)，核心技術突破與熱管理系統(tǒng)優(yōu)化成為行業(yè)高質量發(fā)展的關鍵。2026年11月27日-30日，廣州·廣交會展館D區(qū)將迎來一場行業(yè)盛會——AUTO TECH China 2026廣州國際新能源汽車技術與熱管理展覽會。作為亞洲領先的專業(yè)展會，本次盛會將匯聚全球新能源汽車領域的核心資源，以“賦能汽車電動化”為核心，搭建技術交流與商務合作的頂級平臺。
AUTO TECH China 2026 廣州國際新能源汽車技術與熱管理展覽會
The 13th International EV Tech and Thermal Management Expo 2026
時間：2026年11月27日-30日
地點：廣州·廣交會展館D區(qū)
亞洲領先的新能源汽車技術與熱管理專業(yè)展, 賦能汽車電動化！ AUTO TECH China 新能源汽車技術與熱管理展是中國頂尖的新能源汽車技術專業(yè)展
2026第16屆中國（深圳）國際熱管理技術展會暨高峰論壇
2026國際導熱散熱發(fā)展高峰論壇暨深圳國際熱管理大會
全球熱管理、膠粘劑及新材料“奧斯卡”年度盛會
2026第十六屆深圳國際導熱散熱材料及設備展
2026年06月10-12日
深圳國際會展中心（14號館）
展覽面積：20000㎡ | 參展商：500+ | 學術報告：20場 | 專業(yè)觀眾：30000人次
同期展會
2026第17屆上海國際熱管理材料博覽會
The17th heatconduction materials exhibition2026
同期召開: 2026第8屆上海國際數(shù)據(jù)中心液冷散熱展覽會
時 間：2026年12月9-11日 地 點：上海新國際博覽中心
CIME 2026專業(yè)、權威，涵蓋整個導熱散熱材料及設備的國際盛會。
寫在前面
仿真、模擬、有限元分析、多物理場……這些術語是不是早已成為每位仿真人的“日常”？大家是否知曉其背后的技術原理和演進趨勢，正深刻地改變著世界？Ansys全新推出【Simulation Topics】系列專題，邀您一起探索仿真世界。本專題將以“一期一會”的形式，攜手各領域專家，圍繞Ansys全產(chǎn)品線的技術優(yōu)勢，帶您深入解析流體、結構、電子設計及電磁仿真、光學、光子學、半導體、自動駕駛
