百瓦级行波热声发电机实验样机研究

报道了一种行波热声发动机驱动直线发电机产生电能的实验研究. 在原理实验中, 当热声发动机工作压力为2.5 MPa、谐振频率为64 Hz, 且压力振幅为0.2 MPa时, 该直线发电机可输出100 W以上的电能.     

歧管式微通道热沉中过冷流动沸腾的数值模拟

歧管式微通道(manifold microchannel, MMC)热沉散热技术是新兴的微尺度电子冷却技术,具有较高的散热潜力和应用前景.本文使用基于开源软件OpenFOAM编写的自编程求解器,对MMC热沉内过冷流动沸腾的过程进行数值模拟研究.与实验数据进行比对验证之后,对微通道热沉的通道宽度和翅片宽度变化带来的影响进行了初步探讨.结果表明,当通道和翅片的宽度相同时,尺寸越小,热沉加热面的平均温度越低,换热性能越好;但是当宽度过小时(小于15μm),热沉进出口总压降将随着宽度变小而大幅增加.当MMC热沉的通道总数保持不变时,增大微通道宽度,翅片宽度减小,加热面平均温度逐渐上升,进出口压降减小.与经过实验测试的热沉样品A相比,热沉C在牺牲少量换热性能的前提下,可以大幅度降低热沉进出口的压力损失.     

日本声称试验成功室温核聚变

一种据称是室温核聚变产物的稳定放热反应,最近由日本大阪大学工程学院的研究人员实验成功。用于该实验的电解系统,含有一个由1毫米厚的高纯钯板制成的阴极,和一个由绕成线圈的细铂线制成的阳极。两电极相隔1厘米放置,且均被浸于重水中。实验时两极间被通以重复变化的电流,每6小时电流从0.25A到4.2A变化一次。实验一开始,即发生放热反应。当0.25A的小电流施于这个系统时,被消耗的电力只有1.25W,但产生的热却为50～70W;当施加4.2A的电流时,耗电是90～110W,产生的     

转角正方形管束降膜蒸发时的传热温差损失

实验测量并获得饱和蒸汽水平方向流经铝黄铜管管束的压降数据,基于实验数据拟合出来的压降系数,以转角正方形排列的管束为物理模型,计算水平管束降膜蒸发时压降造成的传热温差的变化,分析饱和温度、喷淋密度和管列数等对传热温差损失的影响.在管束排列方式一定、蒸汽流量相同下,计算结果表明,传热温差损失随喷淋密度的增加而增大,喷淋密度为0.02 kg/(m s)时的传热温差损失值约是0.08 kg/(m s)时的一半;饱和温度越低,传热温差损失越大,50℃条件下的传热温差损失值约是70℃时的3.5倍.计算还表明,当管束为转角正方形排列时,传热温差损失随管列数的增加呈抛物线型升高.     

强化对流换热中的热量加权温差分析与应用

以电子器件对流散热为背景,提出热量加权温差综合评价传热量一定的多热源的平均温度和传热系统的传热效率.通过分析对流传热中控制体内"(火积)"的构成,结合变分原理推导了对流换热中的热量加权温差,讨论了温差均匀性、传热效率以及热量加权温差三者的关系,即热量加权温差越小,传热系统温差均匀程度越高;另外,从热量加权温差减小的方向来优化传热,设计一种开缝与翻折相结合的散热翅片,计算开缝和多翻折翅片与常规直翅片的热量加权温差大小,并用热量加权温差分析两种传热系统的多热源平均温度大小和温差均匀程度高低的原因,结果表明:传热系统的热量加权温差越小,冷却多热源物体平均温度效果越好.即对流换热总传热量一定时,热量加权温差可评价对流换热的传热效率和温差均匀性.     

地球内部热散失量分布的非对称性

采用Pollack等人 1993年给出的全球热流场 12阶球谐系数 ,求出南、北半球以及 0°半球、180°半球的平均热流值和热散失量 .计算结果表明 ,南半球平均热流值为 99 3mW·m-2 ,显著高于北半球平均热流值(74 0mW·m-2 ) ;0°半球的平均热流值 (94 1mW·m-2 )也高于 180°半球 (79 3mW·m-2 ) .南半球的地幔热散失量达 2 2 1× 10 12 W ,是北半球地幔热散失量 (10 8× 10 12 W )的两倍 ;0°半球的地幔热散失量为 16 9×10 12 W ,与 180°半球的地幔热散失量 16 0× 10 12 W相近 .大陆与海洋在全球的非对称分布是导致地球内部热散失量具有半球非对称性的原因 .热散失量的非对称分布是地质历史中的长期现象 .     

阿尔法磁谱仪低温冷却器热控制系统设计及实验

阿尔法磁谱仪是国际空间站上的大型物理科学实验仪器, 包含6组精密探仪器和650个微电子处理器. 主要目的是探测暗物质和反物质的存在. 对阿尔法磁谱仪低温冷却器热控制系统进行了设计、分析和实验研究. 采用环路热管作为主要散热元件, 既能保证在热态环境下, 热系统具有足够的散热能力, 低温冷却器不超温(+40℃); 又能保证在冷态环境下, 低温冷却器温度高于运行温度下限(?20℃). 结果表明, 低温冷却器热控制系统运行稳定, 达到了设计要求.     

阿尔法磁谱仪低温冷却器热控制系统设计及实验

阿尔法磁谱仪是国际空间站上的大型物理科学实验仪器,包含6组精密探仪器和650个微电子处理器.主要目的是探测暗物质和反物质的存在.对阿尔法磁谱仪低温冷却器热控制系统进行了设计、分析和实验研究.采用环路热管作为主要散热元件,既能保证在热态环境下,热系统具有足够的散热能力,低温冷却器不超温(+40℃);又能保证在冷态环境下,低温冷却器温度高于运行温度下限(20℃).结果表明,低温冷却器热控制系统运行稳定,达到了设计要求.     

采用复合吸附剂-氨的多功效热管型高效吸附制冷机

采用复合吸附剂-氨工作对设计出多功效热管型高效吸附制冷系统. CaCl₂/活性碳的复合吸附剂, 由于活性碳中丰富的微孔结构强化了CaCl₂的传质, 提高了系统的吸附性能. 系统在加热吸附床时, 加热锅炉为热管加热端, 吸附床为热管冷却端; 在冷却吸附床时, 吸附床为热管加热端, 冷却器为热管冷却端; 在回热时, 热的吸附床为热管加热端, 冷的吸附床为热管冷却端; 回质时, 将热的吸附床和冷的吸附床的氨管路相连通, 由于热床压力高, 其中的氨将迅速流到冷床中而实现回质. 在渔船柴油机余热加热, 海水冷却的条件下, 系统在20℃蒸发温度下可以获得单位质量吸附剂的制冷功率, SCP = 770.4 W/kg, COP = 0.39. 在太阳能热水驱动下, 系统在蒸发温度为5.6℃时可以获得单位质量吸附剂制冷功率, SCP = 524.2 W/kg, COP = 0.27.     

扭矩监测系统研究

针对扭矩测量中存在的空间及长期电源供应限制的不足,提出利用无线供电及无线通信的方式,对大型设备主轴进行扭矩监测.介绍了扭矩监测系统的各个流程,并对系统的硬件设计和软件设计进行了阐述.系统通过线圈磁耦合获取电能,为各用电设备提供电源.外部协调器利用建立的 ZigBee 网络,来获取主轴上的扭矩数据.该设计适用于单个或多个旋转设备的扭矩监测.     

高速列车制动盘表面对流传热特性

随着列车运行速度的提高,动能急剧增加,制动时产生的热能也大大增加,巨大的制动热负荷使制动盘产生很大的温度梯度,因此制动盘在表面对流换热系数的大小,直接影响制动盘制动过程中的散热程度.如果制动盘各表面散热不好,则容易发生制动失效和热裂纹等.本文通过萘升华传热传质比拟原理,通过实验得到制动盘表面的平均Nu与Re?之间的关联式:Nu=0.0067Re?0.814,还得到制动盘表面的Nur/Nu比值与r/R之间的关联式:Nur/Nu=0.709(r/R)?0.380,为准确分析制动盘在制动过程中的传热提供依据.     

温差电技术的研究进展

温差发电是利用热电转换材料将热能转化为电能的全静态直接发电方式, 具有设备结构紧凑、性能可靠、运行时无噪声、无磨损、无泄漏、移动灵活等优点, 有微小温差存在的情况下即可产生电势, 在军事、航天、医学、微电子领域具有重要的作用. 近几年随着能源与环境问题的日益突出和燃料电池的实用困难, 温差电作为适应范围广和符合环保的绿色能源技术吸引了越来越多的关注. 介绍了温差电技术的机理, 综述了最新研究进展和提高发电效率的途径, 并提出利用废热进行温差发电和开发温差电传感器是我国当前应该优先发展的研究方向.     

500W行波热声发电样机的实验研究

在前期的理论与实验的基础上, 设计制作了一台行波热声发动机及一台直线发电机.以氦气为工质, 在平均压力为3.54 MPa、工作频率为74 Hz 工况下, 以15.03%的最大热电转换效率获得了450.9 W 的电功、以12.65%的热电转换效率获得了481.0 W 的最大输出电功.     

智能地板

正智能家居越来越普及,目前地板也开始智能化了,您相信吗?最近德国科学家设计研发了一款相当有趣的地板,受到不少人关注。当有人摔倒时,这款压电智能地板会立马警示!每块地板都内配了微传感器,可实现感应压力。值得一提的是,它还有储存电能的功能,当人们在地板上迈一步,地板底部就会产大约7瓦特功率的电能,这些能量会被储存在电池中,可为照明系统供电。当有人在智能地板上活动时,地板可以实时监视人的活动,并将数据传输到控制中心。目前,已经有一家法国疗养院在使用这款智能地板,如果病人摔倒在地上,护士站就会检测到警报信息。唯一的缺点是造价太贵。     

数显式颜色体热能效应实验装置

<正>在炎热的夏天,大家都会选择穿浅颜色的衣服,因为浅颜色的衣服不太吸热,凉快。但实际上,如果在室内,相同质地相同款式的衣服,还是深色的衣服穿起来显得更凉快一些。原因就是深色的衣服,虽然吸热快,散热也快。"物体吸热本领与颜色的关系"在我们生活中处处可见。为了更好地探究这两者的关系,我设计了这款"新型数显示式颜色体热能效应实验装置",它能很直观地用数字显示出不同颜色的物体吸(散)热情况。那么这款装置具体如何操作呢?首先制作一个16cm×32cm×45cm的木箱子,并在顶端左右装     

小型斯特林热声发动机谐振管内径的影响研究

基于线性热声理论, 对一台小型热声斯特林发动机进行了数值仿真, 并进行了相应的实验研究. 计算和实验结果表明, 谐振管内径的变化对于小型斯特林热声发动机的谐振频率以及性能具有十分重要的影响. 适当减小谐振管的径向尺寸, 能够有效降低整机的谐振频率, 提高系统波动压力幅值, 这对于热声斯特林发动机的小型化具有重要的指导意义. 根据计算和分析, 搭建了一台小型热声斯特林发动机, 其谐振管的长度和内径分别为350 mm和20 mm, 工作频率为282 Hz, 当充气压力为2 MPa, 加热量为637 W时, 系统最大压力峰峰值和压比分别达到了0.22 MPa和1.116, 初步具备驱动热声制冷机或者热声发电机的能力     

保持广义可合数值域的线性算子

设G是对称群S_m的子群.记CG是所有函数f:G→C的集合.称f是半正定的,如果存在c∈CG,使得对任意的r∈G有f(r)=sum from σ∈G (c(στ)c(σ)特别地,G的不可约特征标是半正定的.记C_n×m为n×m复矩阵集.对于f∈CG,广义矩阵函数d_f:C_m×m→C定义为d_f(A)=sum from σ∈G (f(σ))multipy fromu=l to a_iσ(i),其中A=(a_i,)∈C_m×m 设 1≤ m≤n,f∈CG,A∈C_n×n.如果f是非零的和半正定的,则定义A的f可合数值域为集合W_f(A)=|d_f(X~*AX)|X∈C_n×m,d_f(X~*X)=1|当m=1且f=1时,W_f(A)即是A的经典数值域外W(A)=|x~*Ax|x∈C_n×1,x~*x=1|.f-可合数值域相关于张量对称类的可合元素.设c∈CG对任意的,τ∈G满足(1)式记V为带有标准内积的向量空间C_n×1.则张量空间(?)V是酉空间,其诱导内积满足(x(?),     

基于不可逆热力学的膜换湿过程研究

利用非平衡热力学理论研究了膜换湿过程的热质耦合现象, 建立了相应的物理数学模型, 求得了非平衡热力学模型中各特征参数的具体表达式, 分析了各特征参数与膜两侧温度和浓度的依变关系, 为传质通量和传热通量的分析计算奠定了基础. 探讨了膜两侧温差、浓度差以及膜平均温度对透膜通量及热流束的影响情况, 结果表明: 当膜平均温度相同时, 膜两侧浓度差越大或温差越小对应的透膜传质通量就越大; 当膜两侧的浓度差和温差相同且浓度差产生的质量流占主导地位时, 膜平均温度越高, 对应的透膜传质量也越大; 透膜质量流引起的吸附热占总热流的比值与膜两侧的温差、浓度差以及膜基准温度有关, 且膜两侧温差越小, 吸附热占总热流的比重就越大.     

开口式行波热声发生器

考虑入射波和反射波, 建立行波热声系统内管末端阻抗与管口阻抗的理论模型, 详细对比管 末端封闭和开口对压力、体积流率、阻抗和声功的影响, 指出开口式行波系统的声场特点. 在此基 础上, 研制了一台开口式低频行波热声发生器, 它由环形圈、开口式谐振管、回热器和冷热端换热 器等元件组成. 以1 bar 空气为工质, 运行频率74 Hz, 在输入热量210 W 时, 管口处声压级达到 133.4 dB, 距离管口0.5 m处声压级为101 dB, 性能已达到低频声源可应用的范围. 随着研究的深入, 出口处声压级可达到150 dB, 有望解决现有低频声波发生器声压低、装置复杂、声学性能重复性差 等问题, 可以为低频远距离噪声实验或者工业声源和振动提供高声强声源.     

人类会回到"穴居"的年代吗

当地面上正值骄阳似火的盛夏时节,在你的脚下,比如说地面以下3 m的地方,是一个什么季节呢?和地面上挥汗如雨、暑热难当的气候相比,这里正处于凉爽的"春天".有些村镇,缺少制冷设备,在盛暑时便利用地上与地下的温差,挖一深约3 m的旱井,用以冷藏水酒瓜果,降温效果不亚于冷藏库.