氮化镓高电子迁移率晶体管兆声电源波形优化设计——栅源极桥臂串扰及漏源极振荡尖峰问题

针对氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HMET)在兆声清洗电源应用中由频率高导致的栅源极桥臂串扰及漏源极振荡尖峰问题,首先对GaN HEMT产生桥臂串扰进行陈述,基于辅助电容法结合理论计算抑制了桥臂串扰;并对漏源极产生高频振荡和尖峰的问题进行了分析,利用缓冲电路改善了此现象。协同解决栅源极桥臂串扰和漏源极振荡尖峰问题,实验证明所设计的串扰抑制电路和缓冲电路可将栅源串扰电压从+2.4 V减小到-1.6 V,串扰的振荡时间从234 ns缩小到50 ns,漏源极电压尖峰从142 V降低到90 V,振荡时间从310 ns缩短到124 ns,电路开通损耗减小了10.2%,关断损耗减小了10.4%,关断延时减小了14%,显著改善了GaN HEMT的工作波形。

水平波纹管外降膜蒸发的液膜流动与换热特性分析

针对低温制冷剂R134a(C2H2F4)在水平管外存在降膜蒸发问题,运用流体体积(volume of fluid, VOF)模型与用户自定义函数(user-defined functions, UDF)数值模拟管外液膜流动与换热特性,包括液膜沿换热管(波纹管与光管)的轴向和圆周方向的流动、液膜厚度分布、液膜内气泡成核及分布等.计算结果表明:在恒热流(qw=2×104W·m-2)的波纹管与光管外壁上,R134a液膜在轴向和周向上的流动与换热均存在一定差异,波纹管外液膜在轴向上的铺展速度比光管快2.0 ms,而在周向上铺展较为均衡,且铺展速度稍慢于光管;波纹管外液膜平均厚度为0.120 mm,比光管薄7.00%,其中迎面区液膜厚度为0.119 mm,较光管薄13.14%;与光管相比,波纹管外液膜内气泡成核的起始时间提早2.6 ms,成核点数多15.32%,且分布较广,多见于周向角为55°~135°的区域;波纹管外平均换热系数比光管提高10.17%,迎面区换热系数为背面区的3.53倍.

步进追频及恒振幅控制的超声电源设计

针对超声金属焊接过程中出现的负载变化导致谐振频率漂移和焊接振幅失恒问题,设计了一种基于步进追频及恒振幅控制的超声电源。在负载变化对谐振频率影响的研究基础上,根据可编程逻辑阵列-直接数字式频率合成器步进追频原理设计了负载变化追频逻辑;结合全桥逆变电路的移相控制方式,研究了不同占空比下的最大输入电流与最大焊接振幅的关系,提出了基于输入电流反馈下的步进移相恒振幅控制方案。实验结果表明,负载变化追频逻辑实现了谐振频率快速变化下的动态实时追踪,解决了因频率失谐导致的焊接振幅非线性下降问题。同时,在加入了振幅闭环控制后,实现了焊接振幅相对极差稳定在10%以内。

内设凹槽微通道内的气泡行为与流动沸腾换热特性

运用VOF(volume of fluid)模型与用户自定义函数,数值模拟研究水在加热壁面上V形、梯形、方形和燕尾形凹槽微通道内的流动沸腾,分析凹槽形状对气泡成核、生长、脱离及聚并等行为的影响.研究结果表明:在热流密度为300 kW·m^(-2)时,凹槽均被激活为沸腾核化点,与其他形状凹槽相比,水在燕尾形凹槽微通道内的起始沸腾时间相对较早;在核态沸腾阶段,与梯形凹槽相比,气泡在燕尾形凹槽微通道内的生长和脱离时间分别缩短为7.50和6.70 ms,气泡脱离频率从33.8 s^(-1)提高至66.7 s^(-1),有利于水在微通道内的流动沸腾换热强化;脱离气泡在微通道内的聚并与拉伸行为增大液膜蒸发区域,气泡对液相的扰动增强,但会造成加热壁面上发生局部干涸,降低沸腾换热的稳定性与可靠性.

用标准盘铣刀加工非标准压力角的弧齿锥齿轮

根据弧齿锥齿轮的加工原理，介绍了利用改变滚比的方法实现标准铣刀盘对非标准压力角圆弧锥齿轮的加工，给出了滚比的精确计算和近似计算公式。实践证明，这种加工方法具有实用价值。

用专家系统优化大修缘角内插齿刀

大修缘角内插齿刀常出现齿根槽太窄和可重磨厚度太小的问题。本文针对这两个问题，把大修缘角内插齿刀的设计归结为一个双目标的优化问题。建立了优化设计的数学模型，并利用专家系统技术建立了大修缘角内插齿刀设计的知识系统（包括知识库、数据库、公式库等）和推理机，探讨了用专家系统技术求解大修缘角内插齿刀的优化设计问题。