一种采用循环水作为冷却介质的热电蒸馏装置

【目的】为解决传统蒸馏装置蒸馏液体时的高能耗和低能效比问题,提出一种采用循环水作为冷却介质的耦合热电制冷器(thermo electric cooler, TEC)的蒸馏装置。【方法】首先选取甲醇作为目标液体进行试验验证;然后考察TEC冷热端的热力学参数在不同输入电压下对系统蒸馏速率及能效比的影响。【结果】使用4片型号为TEC1-12706的制冷片,当循环水流速为40 L/h、电压为15 V时,甲醇的馏出速率最大值为18.7 g/min,此时系统的能效比最高为285.5%。【结论】本研究结果可为传统蒸馏装置能效比的提升提供一些参考。     

风冷半导体空调的散热问题

设计由两组半导体模块组成的半导体空调系统,整个系统输入功率为170 W,制冷空间为600 mm×600 mm×600 mm,性能系数COP为0.62.实验结果表明,制冷实验20 min后,制冷空间的温度下降了11℃.同时探讨不同储冷块对实际制冷量的影响,结果表明,半导体热电堆存在合适的储冷块厚度.TEC1-12708型半导体制冷片在12 V、2.8 A工况下运行时,储冷块厚度为10 mm时可以得到较大的实际制冷量.     

风冷式热电制冷实验装置研制

文章在热电制冷技术教学和应用实践的基础上,研制了风冷式热电制冷教学实验装置.实验装置由热电制冷器组件、电源模块、保温箱、测控系统等组成,可以满足热电制冷器的热工、电力参数测量和性能分析.实验结果表明,可通过调节热电制冷器的输入电压、改变热电制冷器的工作片数、调节冷却介质流量,达到调节热电制冷装置的工作参数和性能指标的目...     

热电热泵在非设计工况条件下的性能分析

采用直流电源模拟太阳能电池板输出不稳定电压驱动热电热泵工作,通过实验测试研究了在连续长时间工作、电压跳跃变化和极限电压工况下,热电热泵冷端温度T c、热端温度T h、冷热端温差T d的变化对其制冷/制热的性能系数(COP)的影响。结果表明,在适宜的电压范围内,热电热泵的制冷速度快、工作性能稳定且能够长时间连续工作,而制热效果明显优于制冷效果,制热效率(E h)平均高于制冷效率(E c)约0.8;热电热泵的最佳工作电压区间为2~4 V,此时的冷端温度低、制冷量大、COP值在理想范围(E c=0.87~1.89,E h=1.75~2.75);随着工作电压增高,热电热泵的冷热端温差增大,COP值减小,当电压大于8V后,冷热端温差大于45℃,COP值降至最小,工作性能较差。     

热电热泵在非设计工况条件下的性能分析

 采用直流电源模拟太阳能电池板输出不稳定电压驱动热电热泵工作,通过实验测试研究了在连续长时间工作、电压跳跃变化和极限电压工况下,热电热泵冷端温度T_c、热端温度T_h、冷热端温差T_d的变化对其制冷/制热的性能系数（COP）的影响。结果表明,在适宜的电压范围内,热电热泵的制冷速度快、工作性能稳定且能够长时间连续工作,而制热效果明显优于制冷效果,制热效率（E_h）平均高于制冷效率（E_c）约0.8;热电热泵的最佳工作电压区间为2~4 V,此时的冷端温度低、制冷量大、COP 值在理想范围(E_c=0.87~1.89,E_h=1.75~2.75);随着工作电压增高,热电热泵的冷热端温差增大,COP 值减小,当电压大于8V 后,冷热端温差大于45℃,COP 值降至最小,工作性能较差。     

不同连接方式热电能量采集器的发电性能

为了研究基于塞贝克效应的热电能量采集器的温差发电性能,实现微电子器件的自供电,本文通过实验模拟工业场合热壁的方法研究了某一型号热电模块串联、并联和单模块的输出电压等特性。实验结果表明：三种连接方式下热电模块的开路电压均随冷热端温差增大而增大,开路电压与模块冷热端温差成正比关系。三种连接方式下单个模块、双模块并联、双模块串联分别在负载为8 Ω、4 Ω、17 Ω左右时,负载上可获得最大功率。可见针对不同负载选择适宜的热电模块组合方式可以使得能量采集器具有更高的能量利用率。     

热电制冷口杯底部传热设计

为提高热电制冷口杯的加热与制冷效率,分析了热电制冷片三种布局下的传热效果,然后对口杯底部传热进行了设计.采用该设计将有利于在口杯上实现加热与制冷的双重功能.     

变温热源热管式热电制冷器结构设计和性能分析

基于有限时间热力学理论,设计了一种冷却空气的通道结构,建立了基于热管散热的变温热源热电制冷器有限时间热力学模型.通过数值模拟方法对装置冷、热端热阻进行了分析,得到了沿管道流动方向制冷模块冷、热端温度和冷空气温度的变化规律;以制冷率密度和制冷系数为性能指标,分析了输入电流、入口温度、空气流速等关键运行参数和模块填充系数、...     

一种新型正负倍压双输出电荷泵电路的设计

采用电荷泵电路实现电压倍增的原理,设计出一种新型正负倍压双输出电荷泵电路,该电路可以将＋5 V电源输入转换为广泛应用于接口电路中的±10 V电源电压,尤其适用于无法使用到±10 V电源的场合.该设计采用6μm铝栅工艺库对该电路进行了仿真,其仿真结果与理想值基本一致.     

一种聚光光伏/光热混合发电系统的能量分析(英文)

为了提高聚光光伏系统的能量利用效率,本文提出了一种新型的聚光光伏/光热混合发电系统.该系统主要由带有蒸发冷却装置的聚光光伏模块、光热接收器和有机朗肯循环组成.液体有机工质在冷却聚光光伏模块时吸热蒸发,而后流经外围低聚光光热接收器时加热成为过热蒸汽,最终经由有机朗肯循环发电.针对该混合发电系统,本文提出了稳态模型,并进行了系统能量分析.结果表明利用聚光光伏模块外围的低聚光能量可以有效产生较高温度的过热蒸汽.当聚光比为500倍时,该系统可以将整体光电转换效率从传统的聚光光伏电池的28.4%显著提高到44%.因此,该混合发电系统为太阳能的更高效率发电提供了新的发展方向.     

电阻应变电桥的激励源对测试灵敏度的影响

【目的】随着电阻应变片制造工艺的提高,电阻应变片不仅在称量装置中应用广泛,在低功耗形变检测系统中也应能得到应用。由此研究了在低电压工作环境下电桥激励源对测试灵敏度的影响。【方法】整个测试系统在3.3V 的电压下工作,在实验中改变电桥的激励电压和激励电流,将电桥输出电压经高共模抑制比仪表放大器INA333放大后通过模数转换器ADS1118采集后显示。【结果】3V 激励电压提高到5V 激励电压时每克导致的输出电压变化幅度增加66.9%,激励电流每增加1m A,输出电压灵敏度增加0.16。【结论】激励电压和激励电流的增大有利于提高电桥输出电压,提高测试微小形变的灵敏度,降低后级数模转换电路要求。
     

基于单片机的半导体制冷温度控制仪

根据半导体制冷器（TEC）的物理特性分析了半导体制冷技术的关键,给出了温度控制仪系统的总体设计方案.整个系统采用闭环控制结构,系统的抗干扰能力大大增强.为半导体制冷器量身定做的驱动电路,可以方便的调节通过TEC电流的大小和方向,使TEC加热制冷灵活迅速的特点得到充分发挥.比例积分（PI）的控制方法使得温度控制快速稳定.温控仪与上位机通过USB口进行通讯,实现了上位机对温控仪的远程控制.     

密闭空间分离式两级热电制冷器瞬态特性分析

基于有限时间热力学,建立了工作在密闭空间中的分离式两级热电制冷装置瞬态模型,给出了瞬态性能的计算方法,得到了制冷空间温度、模块温差、输入功率、制冷系数等随时间的变化规律．分析了热电制冷器的工作电流和热电臂长度等关键参数对制冷空间稳定温度、制冷量和制冷系数的影响,并与串联式两级制冷器性能进行了对比．结果表明：相比串联式两级热电制冷器,分离式制冷器的初始制冷系数提高了3.57%,无热源非绝热模型和有热源非绝热模型在300 s处制冷系数分别提高了5.72%和4.11%,空间温度分别降低了5.58%和3.09%;通过对工作电流的优化,无热源绝热模型和非绝热模型空间温度可分别降低至-29.03℃和8.98℃．     

巨尾桉与针叶树种光合生理特性的比较研究

【目的】比较桂林市灵田乡人工巨尾桉(Eucalyptus grandis×E.urophylla)林和针叶混交林的光合生理特性,探究该地区是否适应巨尾桉的生长。【方法】采用Li-6400型便携式光合仪测定巨尾桉与马尾松、杉木在春季叶片净光合速率(Pn)及其光合生理因子的日变化,并通过相关性分析了解净光合速率与其它光合生理因子的关系。【结果】这3种树种净光合速率在春季均呈现"双峰型"的特点,光合有效辐射(PAR)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和胞间CO2浓度是影响这3种树种叶片净光合速率日变化的重要因子。【结论】巨尾桉具有较高的水分利用效率(WUE)、光能利用效率(LUE)和CO2利用效率(CUE),还具有适应桂林土山生境且生长快速的特性。     

三级蒸发冷却空调系统空气处理过程的?分析

为优化三级蒸发冷却空调系统能量转换与利用效率,通过对其进行热力学分析,建立三级蒸发冷却空调系统空气处理过程的■分析模型。在典型工况下对系统内各级蒸发冷却器进行了■计算,获得了各级蒸发冷却过程的■损失以及系统的■效率。结果显示,系统的■效率为24.27%,一、二级间接蒸发冷却器的■损失分别占总输入■的36.98%和33.66%,第三级直接蒸发冷却器的■损失仅为5.09%。可见,三级蒸发冷却空调系统的空气处理过程的■损失,主要源于间接蒸发冷却器内热质交换过程的不完善以及二次排风的热损失。因此,提高间接蒸发冷却器有效输出■和能源利用效率是优化三级蒸发冷却空调系统的关键。     

一种用于脉冲超宽带接收机的0.18-μm CMOS工艺的高增益检波器

设计了一个用于非相干脉冲超宽带接收机的0.18-μm CMOS工艺的能量检波器.该检波器包含了输入匹配模块、平方电路、翻转电压跟随器-电流检测电路、跨导级以及输出缓冲器.平方电路运用饱和区晶体管的平方律特性对输入差分信号进行平方,所得到的输出电流由翻转电压跟随器-电流检测电路转换成电压.跨导级对该信号进行放大并积分得到所接受的能量.测试结果可以看出,当输入信号的峰峰值超过60mV时,在高达300 MHz的频率下检波增益可以达到10 dB.而最小检测幅度为13 mV,此时的检波增益为5 dB.在移除输出缓冲器之后,输出脉冲的幅度将增加一倍.不计及测试焊盘,芯片面积为0.23 mm×0.3 mm.电路由一个1.8 V的电源供电,核心电路电流为3.5 mA.该检波器已成功应用于开关键控方式的接收机以实现高速宽带通信.     

不同热端温度对低温热电制冷试验箱制冷性能的影响

为优化低温热电制冷试验箱的制冷效率及降低其冷热端温差,理论计算了热电制冷片热端温度为56.18℃和27.31℃时电流、电压、冷热端温差对试验箱制冷性能的影响。建立了三维数学传热模型,模拟了3种热电制冷片布置方式对制冷箱温度分布的影响。结果表明：当热端温度由56.18℃降至27.31℃时,低温热电制冷试验箱的制冷量由150.2 W降至139.5 W,制冷系数由4.41降至3.09,冷凝温度由-22.30℃降至-41.90℃。可见,热电制冷片热端温度的降低能够获得更低的冷凝温度,较高的热端温度拥有较好的制冷性能。     

瑶药少花海桐茎皮挥发油化学成分研究

【目的】分析鉴定瑶药少花海桐(Pittosporum pauciflorum)茎皮中挥发油的主要化学成分,为其质量控制及其挥发油的开发利用提供依据。【方法】采用水蒸气蒸馏法提取少花海桐茎皮中的挥发油,运用GC-MS对其化学成分进行分析鉴定,并用面积归一化法从总离子流图中计算各组分的峰面积相对百分比。【结果】少花海桐茎皮中挥发油含量约为0.09%;从茎皮中共分离并鉴定出29个化合物,主要为月桂醇酯(41.82%)、月桂醛(12.8%)、肉豆蔻醛(14.64%)、豆蔻醇(13.5%)、乙酸十四酯(4.54%)、十一烷(4.21%)等酯类、醛类、醇类、烷烃类及烯烃类化合物;已鉴定成分峰面积达色谱总馏出峰面积的97.5%。【结论】本研究可为瑶药少花海桐药材及制剂的质量控制及其挥发油的综合开发利用提供研究基础与科学依据。     

负压蒸馏技术在焦化厂的应用

该文简要介绍了负压蒸馏技术在焦化厂蒸氨、蒸苯、焦油蒸馏的应用情况.负压蒸氨技术利用循环氨水加热而不利用高温蒸汽,减少了蒸氨废水的产生量;负压蒸苯技术利用循环油加热而不利用高温蒸汽,减少了粗苯分离废水的产生量,提高了粗苯的收率;焦油负压蒸馏技术降低了蒸馏塔塔顶的馏出温度,提高了萘的收率.总之负压蒸馏技术的应用节能减排,因而得出负压蒸馏技术是未来焦化厂技改和新建项目主要发展方向.     

热电式制冷器的最佳化设计

本文论述微气候空调系统冷源——热电式制冷器的最佳化设计。通过合理配置半导体热电堆,使制冷器处于最佳化运行电流状态,从而取得较为理想的制冷效果。笔者根据此最佳化设计,已研制出一套制冷量为384 W,功率消耗为1000 W,运行电压为24V(DC),运行电流为40 A(DC)的制冷器,经实测表明,达到设计要求。