太阳能热泵生活热水供应装置的开发与研究

结合实验室条件,开发了适合北方地区双循环式太阳能辅助热泵热水装置,系统以消耗少量电能为代价,将太阳辐射能提高温度后用于生活热水的生产,具有节能,环保,布置灵活等特点,适用于局部和集中热水供应.课题组进行了供应生活热水的实验,测得能效比为2.5∶1.     

浸没水射流冷却过程热流密度的导热反问题计算方法

基于单点测温、常热流假设,任意未来时间步长的导热反问题算法求解浸没水射流冷却过程的热流密度;采用有限容积法离散方程,附加源项法处理边界条件。表面施加三角形热流的经典算例验证了算法的正确性。水冷实验数据分析结果表明:射流能提高热流密度和临界温度,缩小过渡区温度区间。     

锅炉烟气的余热回收与利用

目前锅炉烟气的排烟温度一般在180～220 ℃左右,大量的热能直接排放进大气,不仅造成能源的巨大浪费,也对环保有很大的影响,是城市热岛效应的罪魁祸首之一.因此,对锅炉烟气的余热回收与利用将有非常重大的社会、环境和经济效益.通过多年来从事燃油、燃气锅炉烟气的余热回收与利用项目的研发和推广,现以LG.,PHILIPS曙光星沙工厂燃油蒸汽锅炉为例进行介绍.     

大功率白光LED在照明器具中的应用研究

根据一组1 W30lm的大功率白光LED的实测参数,结合PWM调制技术、Buck变换技术及电子器件散热技术,采用JY1604、SG3524集成电路,设计了大功率LED照明系统。实验结果表明:该系统控制的LED电流稳定,控制精度可达±1%;驱动电路输出电流可达1 A,可同时驱动多只大功率LED,且亮度可调;系统散热效果良好,LED连续工作后测量其温升,结果显示温升约为30℃,满足系统散热要求。     

燃料电池气、水、热平衡分析及综合管理系统设计

建立了质子交换膜燃料电池系统的气、水和热平衡计算模型,总结了电堆气、水和热管理相关物理量的计算方法;以60kW电堆为例计算分析,认为气、水、热管理三者有着密切的联系,应建立综合管理的概念;设计了气、水、热综合管理系统,该系统充分回收利用了电堆的尾气、电化学反应生成的水和电堆产生的热量。     

2．4-6．0GHz超宽带低噪声放大器的设计

采用标准0．5μmGaAsPHEMT工艺设计了工作频段在2．4—6GHz可应用于无线局域网（WLAN）和超宽带（UWB）接收机的超宽带低噪声放大器。从宽带电路的选择、高频电路设计的器件选择和电路结构的选择等方面讨论了如何进行超宽带低噪声放大器的设计。结果表明,通过合适的电路结构和器件参数选择,可以采用0．5μmGaAsPHEMT工艺制备满足超宽带系统要求的低噪声放大器。在UWB3．1～5．15GHz低频带内,该LNA增益20．8～21．6dB,噪声系数低于0．9～1．1dB,输入输出驻波比均小于一10dB。在2．4～3GHz频带（涵盖802．11b／g的使用范围）内,该LNA增益20．8～21．5dB,噪声系数低于2dB,输入输出驻波比均小于-10dB。在频带5．2—6GHz,该LNA的噪声系数增大到1．332dB。增益则从21．4dB下降到19．7dB。电路的工作电压为3．3V。     

有限元法在电机温度场仿真中的运用

运行的超声电机会产生温升,过高的温升对超声电机的机械特性及使用寿命都有较大影响。本文首先通过实验证明压电陶瓷元件发热和摩擦层摩擦发热是超声电机温升的主要热源;然后,分别以压电陶瓷元件发热和摩擦层摩擦发热为热源,建立其相应的温度场热分布模型。并用有限元软件分别对压电陶瓷元件发热场和接触摩擦发热场进行仿真计算。计算结果表明,压电陶瓷片发热源部分,热量最大处为压电陶瓷片粘贴面的内圈;接触摩擦发热中,摩擦产生的热量集中在接触表面。     

用逆向蒙特卡罗法计算光的辐射强度组分

提出了一种新的数值方法,使得逆向蒙特卡罗法不但可以计算总辐射强度,还能计算直接强度和介质强度.在此方法的基础上,提出了一种改进的方法:光子分类法,该方法既能更详细地计算辐射强度组分,又能大大减少计算时间;然后比较了新方法和多射线法在计算辐射强度组分时的结果;最后将光子分类法应用于分析卫星遥感大气订正中的邻近效应问题.     

分支结构血管中血液的对流换热分析

用有限元方法数值模拟了血管分支结构内血液流动的三维速度场和温度场,得到了分支血管壁面3个典型径向角度的局部努塞尔数和血管截面平均努塞尔数沿管长的变化曲线.结果表明:分支血管入口处的速度场和温度场分布与单管的分布明显不同;不同径向角度的局部努塞尔数相差很大;分支血管入口处截面平均努塞尔数大于单个直管内截面平均努塞尔数,且出现一个极大值Numax.计算了不同分支角度和分支半径比时的截面平均努塞尔数,结果表明:分支角度和半径比对Numax的大小和位置有一定影响;半径比越小,分支血管内截面平均努塞尔数趋于稳定值的速度越快.     

国际空间站上阿尔法磁谱仪电子设备热系统的研究与设计

阿尔法磁谱仪是国际空间站上进行大型物理科学实验的仪器,包含6组精密探测仪和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.本文主要对阿尔法磁谱仪电子设备的热系统进行设计、模拟和分析,进行了热真空热平衡测试以及AMS在轨运行监控.对典型工况的模拟分析结果表明,电子设备的热系统能够确保所有电子设备在要求的温度范围内工作;在轨运行的启动曲线和长时间实时监测数据表明,AMS电子设备运行正常,AMS的热系统符合设计要求,能够维持电子设备在规定温度范围内工作.