特斯拉閥的案例
教你用特斯拉閥做出“人造太陽”
另一個，就是本期的主題，同樣沒有任何運動部件的特斯拉閥。
注意，它和那個造電動汽車的公司沒什么關系。而是源于著名物理學家尼古拉·特斯拉。1920年，特斯拉發明了這個名為“瓣膜導管”的管子并申請了專利。專利中描述流體沿一個方向流經管子，幾乎不受任何阻力。但沿反方向流動時，卻會遇到幾乎不可逾越的障礙。
這一點特別像管道里常用的單向閥，于是后人就稱這個管子為特斯拉閥。
而單向閥都有運動部件，但這一根沒有運動部件的管子，何以具有單向閥的特點呢？
我用國產流體仿真軟件AICFD給特斯拉閥做了個流動模擬。從流場可以直觀地看到，正向流動時流體主要通過流道中的折線部分輕松通過。而反向流動時，流體遇到叉路就分叉流動，其中一路轉一圈回來后和另一路流體相撞，產生流動損失，便大大增加了流動阻力，減緩了流動速度。
對，你沒聽錯，是減緩流動，不是阻止流動，而我們常見的單向閥對于逆流是可以完全阻止的。你可以把特斯拉閥理解成會漏的單向閥，這一點是它和單向閥不同的地方。那么特斯拉閥的逆向減緩作用到底能到什么程度呢？這就是一個很復雜的問題了，與彎折數量、傾斜角度、間隔長度、管徑等多個因素都有關系。
我3D打印了一個，給大家直觀地感受一下正反差異。倒入相同量的水，對比特斯拉閥正接和反接，水全部流完的時間差。
特斯拉閥正接，所用時間是99秒，反接，所用時間是125秒。
如果流道壁面可以打印得再光滑些，以及增加節數、優化角度等參數，正反流動的差異會更明顯。
仔細觀察流道內情況，確實如之前仿真模擬的結果一般，正向流動時，流體基本沿折線前行，岔路里是空的，而反向流動時液體充滿整個流道，分岔后兩路流體的撞擊增加了流動的阻力。那么如此奇妙的管子在當今世界又有哪些應用呢？
展開 新型特斯拉閥毛細管液冷板性能分析
02
成果掠影
近期，廣西大學機械工程學院潘明章教授團隊提出了一種正向特斯拉閥毛細管散熱通道和反向特斯拉閥毛細管散熱通道的設計，旨在緩解毛細管仿生流動通道內彎曲處的渦流問題。在相同工況下，分別得到液冷板原、正、反向散熱通道的壓力分布等性能指標。
結果表明，正向冷卻通道顯著降低了液體冷卻板的壓力損失，而反向通道有效地改善了傳熱。針對反特斯拉閥毛細管通道中遇到的壓差過大的問題，在反向特斯拉閥毛細管冷卻通道上設計了不同數量的閥門和支路。研究發現，將反特斯拉閥毛細管液冷板的閥數與分支數的縱橫比控制在1.13～1.6范圍內，可以以較小的泵浦功率獲得較高的制冷量。在反向特斯拉閥毛細冷卻通道上設計了不同數量的閥門和支路。研究發現，將反向特斯拉閥毛細管液冷板的閥數與分支數的縱橫比控制在1.13～1.6范圍內，可以以較小的泵浦功率獲得較高的制冷量。在反向特斯拉閥毛細冷卻通道上設計了不同數量的閥門和支路。研究發現，將反向特斯拉閥毛細管液冷板的閥數與分支數的縱橫比控制在1.13～1.6范圍內，可以以較小的泵浦功率獲得較高的制冷量。
研究成果以“Performance analysis on the liquid cooling plate with the new Tesla valve capillary channel based on the fluid solid coupling simulation”為題發表于《Applied Thermal Engineering》。
展開 特斯拉閥協同毛細微柵欄結構熱沉?
為了闡述特斯拉閥和側壁毛細柵欄結構的強化機理，研究團隊首先實驗測量了單相流動下正向、反向壓降和流動二極管特性（正向與反向壓降比值）。如圖2所示，單相流動二極管特性隨著雷諾數（Re）增加而增加。均勻分布在主通道內的特斯拉結構逐級放大了其對蒸汽回流的抑制作用，進而誘導工質定向有序地流動。
圖2 特斯拉微通道協同毛細微柵欄結構調節兩相流動
通過引入側壁毛細微柵欄結構實現了壁面的潤濕-再潤濕過程，誘導形成了穩定持久的側壁面薄液膜。結果表明，即使在極端沸騰條件下，超親水的微柵欄結構也能將微通道中不穩定和不連續的兩相流動轉變為穩定連續的環狀流流動，特別是側壁微柵欄產生的毛細驅動效應實現了壁面液體0.5m/s的高更新速度。
在揭示了特斯拉閥和壁面柵欄毛細結構在兩相傳輸中的重要作用之后，研究團隊繼續表征了該型熱沉在正向流動時候的換熱性能。從根本上說，高性能的對流沸騰傳熱需要高效的液體到蒸汽轉化。研究發現，當蒸汽質量干度χ<0.25時，如圖3（a和b）所示，壓降和壁溫都在~15秒的短時間內周期性波動。
圖3 高換熱性能熱沉的啟動條件
在熱沉中，周期性波動還伴隨著入口附近的蒸汽回流，且持續時間很久。此外，持續的蒸汽回流阻止了液體再進入，并導致壓降和壁溫出現放大的振幅。與此形成鮮明對比的是，當χ>0.25時，它們變得非常穩定，顯示出穩定的兩相流的典型特征，這是由于特斯拉閥的啟動而抑制兩相回流的結果，稱為“啟動”狀態。
展開 天才設計的特斯拉閥，無任何活動部件，它是如何工作的？
特斯拉閥是天才科學家尼古拉·特斯拉發明的單向導通氣流閥，無任何活動部件，無需輸入法能量即可實現氣流單向導通。其正向流動與反向流動差別巨大，不需要內部進行機械運動，利用空間結構推動氣體流動，通過物理結構加速氣體，減小氣體在運輸中的能量損耗。
特斯拉閥門是一種固定幾何形狀的被動單向導通閥，可以使流體單向流通。因其具有固定的幾何外形，以此來彌補傳統閥門因需要可移動部件而容易損壞的缺點，其可代替可動閥。由于流體具有慣性，在不同方向通過閥門時，流阻不同，從而實現單向流通”。
特斯拉閥的工作原理：當用點火器從閥門左側點火后，可以看到火焰在內部通道里游動的過程，就像在內部形成的回流，而當從反方向測試后，氣體流動速度會變得更快，這些結構就像是為火焰提供了加速作用。氣體在特斯拉閥中擴張后再壓縮，壓差的變化產生推力使氣體更加快速的推出。
對于大多數管內流動來說，其流動的驅動力來自于壓力，即流動由高壓區流向低壓區（當然也有通過機械或其他手段使流體由低壓區向高壓區流動，如壓氣機與飛機的進氣道）。對于驅動力來自于壓力的流動而言，其能存在流動的核心原因就是流動兩端存在壓差。
流量的計算應用出口處的總壓與環境壓力求出流速，進而由出口截面積求出流量。
總結一下，水龍頭可以控制出水量可以解釋為，當水龍頭打開到最大時，此時總壓損失最小，而水龍頭關上時，總壓損失最大。
展開 
芯片PCB板級熱仿真怎么做？從小米環形冷泵散熱系統說起
此技術也是利用相變原理，融入了單向管道設計，稱之為特斯拉閥，其實看到第一眼很容易會想的是難道特斯拉汽車的什么新技術嗎？查了資料才知道，是科學家尼古拉特斯拉發明的，它巧妙在不需要任何開關就可以控制單向導通。小米這次應用此技術就保證了液體能夠到達SoC的發熱部位，而不讓吸熱蒸發的蒸汽反向流動。
通過這個技術小米手機mix4魔改版實測游戲降低了表溫5℃，對于手機行業表面溫度是很重要的，而對于汽車電子方面保證芯片的可靠性更為重要，特別是溫度方面。車規級的芯片相對消費級，從認證標準以及測試講更為嚴苛，而且車內環境溫度高，更是需要考慮各個芯片是否符合工作預期。
二、ADAS域控制器散熱設計
自動駕駛這兩年發展迅速，配套硬件產品的功耗也在不斷進步，從開始單一功能的ECU，需要多個ECU才能實現ADAS的功能，到集成多種功能的域控制器，特別是承載ADAS的域控制器，ADAS域 L2/L2+的設備現在也主要采用自然散熱的方式，產品頂部采用較長的散熱肋片，底部根據功耗的不同有產品也會有散熱肋片的設置。
ADAS域由于SoC計算量的不一樣，功耗差異明顯，特別是L4，體積限制的，甚至需要水冷才能滿足要求。現在自動駕駛AI芯片主要供應商有Mobileye、英偉達、華為和地平線等等，主流乘用車還是基于L2+域控，基本采用自然散熱方式。
那完整的散熱設計流程是怎樣的呢？
1、首先需要對冷卻方式進行評估，前期概念設計時硬件工程師給出總功耗，根據結構工程師給出的邊界，可以計算出熱流密度或體積功率密度，然后結果評估出采用何種散熱方式。接下來熱設計或硬件工程師，評估選用的主要芯片是否采用額外的散熱措施，具體根據工作溫度和實際功耗，以及Rja來推測結溫Tj，是否有超溫風險。
展開 伏圖石油石化行業解決方案及仿真APP介紹
離心泵速度流線圖
攪拌罐內流場壓力云圖
多分支管流體壓力云圖
特斯拉閥流場速度流線圖
歧管流動仿真
旋風分離器流場仿真
3.低頻電磁場仿真
伏圖低頻電磁場仿真可模擬并預測石油石化行業復雜電磁環境下電機等設備的各種電磁現象，為石油石化行業的技術創新、生產優化、安全保障及環境評估等提供有力支持。
感應電機電磁仿真
同步電機電磁性能
4.熱力學仿真
伏圖熱力學仿真可以對石油石化設備、工藝過程及環境中的熱傳遞現象進行精準模擬與分析，從而為設計優化、安全評估、能效提升等方面提供科學依據和技術支持。
展開 范立云等：二次流蛇形通道鋰離子電池散熱性能
許多新結構被提出，例如仿生葉脈通道、帶斜翅片的發散通道、特斯拉閥通道等，但結構的復雜化也帶來了制造加工的困難。這些年來，蛇形流道作為一種基礎流型，結構相對簡單，被廣泛研究與應用。然而傳統蛇形流道因其多次彎曲的流道走向，通常面臨著壓降大、均溫性差等缺點。大部分研究者針對蛇形流道進行改進研究。Osman等研究了平行直通道、波浪形通道、蛇形通道的冷卻性能，結果表明在同一工況下，雖然蛇形流道的散熱能力最好，但是會產生更高的壓降，從綜合評價系數來看，波浪形通道性能更加優異。Imran等設計了一種迷宮蛇形微通道，在不同質量流量下與直通道進行了對比，研究發現在所有質量流量下，迷宮蛇形微通道的底板溫度均小于直通道，壓降均大于直通道。Deng等通過數值仿真研究了傳統蛇形通道冷板的通道數量、布局和冷卻液入口溫度對冷卻板熱性能的影響，研究表明沿著液冷板長度方向布置的5通道蛇形液冷板具有最佳的冷卻性能，但是需要消耗更多的泵功來實現。元佳宇等設計了具有單向流通結構和雙向對流結構的蛇形管路電池組熱管理系統，比較了不同質量流量下兩種結構的熱力性能，結果表明雙向流結構有效提高了電池模塊的均溫性。Sheng等設計了一種具有雙入口和出口的新型蛇形通道液體冷卻板，研究表明入口和出口布置在另一側比在同一側的熱管理能力強，大大提高了溫度均勻性。Jaffal等將肋板與傳統蛇形通道結合，肋板的加入明顯改善了系統的散熱性能，但是同時也增加了系統的壓降。
綜上所述，蛇形流道的改進研究多集中于優化流道來改善散熱性能。然而，在提高系統冷卻能力的同時，通常伴隨著壓降的增大，反而降低了系統的綜合性能。本工作針對上述問題作出了改進，結合二次流結構，設計了一種新型二次流蛇形通道結構，建立了仿真模型，并且進一步對不同冷卻液流速下的結構參數進行了研究。
展開 【2月22日】北現重慶工廠停產；新能源補貼終止；寧德訴蜂巢案開庭延期；小鵬P5延期交付；理想12億成立新公司；俄首臺電動車將下線
GSAUTO早新聞
01
特斯拉中國大規模召回，元件供應商三花智控回應稱與其無關
紅星新聞 日前，特斯拉中國宣布召回26047輛國產Model 3與Model Y，原因是熱泵電子膨脹閥定位時會有微小移動，因軟件沒有糾正功能，長期可能造成閥門部分開啟，熱泵壓縮機停止工作，車內制熱功能失效。有消息稱，此次召回或與膨脹閥供應商三花智控（002050.SZ）有關。2月20日晚間，三花智控公告，經確認，該問題是由于控制器通信中斷所致。截至目前，三花智控未收到過特斯拉關于電子膨脹閥本身與該問題相關的質量抱怨，此次召回事件與本公司提供的電子膨脹閥無關。
02
小鵬汽車回應 P5 車型延期交付：暫無賠償計劃
IT之家 2 月 21 日消息，據麻辣車評報道，因車輛電池供應緊張等原因，小鵬 P5 車型 460 版本延遲交付。對此，小鵬汽車相關負責人表示：“延期交付的用戶可以選擇退訂、改配或繼續等待，目前暫無賠償計劃。”IT之家了解到，小鵬 P5 是小鵬旗下第三款量產車型，定位緊湊型純電動轎車，搭載的激光雷達未來可以實現城市 NGP (導航輔助駕駛) 功能。
展開 當特斯拉暴力抬走維權女，汽車卻在走入黃金時代 | 2021上海車展
供應新勢力的崛起和鯰魚的沉淪
或許很多人以為，對傳統車企威脅最大的兩個品牌，分別是特斯拉和華為。前者是新勢力的鼻祖，后者，我更習慣稱之為“供應新勢力”。
行業的視角，慣于停留在整車領域的更迭，故而有“造車新勢力”的提法。然而多年以來，諸多核心技術原本掌握在供應商巨頭手中，尤其是部分Tier1領頭羊，在技術驅動行業轉型的回合，這種技術優勢便會史無前例轉化為影響力優勢。供應商紛紛走向臺前大秀肌肉，改變傳統供應關系，在汽車行業的地位取得突破。
如果說，昔日只有部分人知道“博世是汽車無冕之王”的話，那么今天華為連續被北汽和小康兩家公司拿來作為給新的子品牌賦能的標簽，則意味著即使是在汽車這個客場，華為的招牌在對公眾宣傳的需求仍然遠勝過多數整車品牌。甚至“自動駕駛對抗特斯拉”的神圣使命，在一般人的理解里，居然就落在華為的身上。
全世界只有華為擁有這樣的自動駕駛技術么？自動駕駛中央處理系統MDC，并非華為專有名詞，同樣是技術提供者的安波福也擁有先進自動駕駛MDC產品序列；華為先進純電動車熱管理系統采用了間接式九通閥結構，不能說比特斯拉的八通閥存在本質飛躍，但全車冷熱供需都統一管理，也算是一種進步；激光雷達方面，華為即將上馬的是微振鏡MEMS、905nm波長、96線版本，未來則屬于固態、1550nm和300線以上先進激光雷達，相信后一種方案華為也在研發之中，而目前投用的產品更為成熟和低成本。總之，華為本次發布的技術是否很強？確實很強，但還稱不上獨步天下。
在我看來，華為在車展乃至整個汽車界印象里的崛起，一方面是為技術提供商爭取應有的地位，另一方面則是對沖特斯拉被過于高估的技術印象。
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