影响热电制冷性能的关键因素及其分析

在忽略汤姆逊效应的情形下,推导出热电制冷臂的传热微分方程,利用数值模拟的方法,分析了在不同工作电流下各种热电效应的影响,及工作电流和冷、热端换热系数3种因素对热电制冷性能的综合影响。分析了3种因素对热电制冷性能的影响程度与顺序,发现电流是最关键的影响因素,且需要较低制冷温度时可提高冷端换热系数,需要较大制冷量或制冷系数时可适当提高热端换热系数,但冷、热端换热系数对制冷性能的影响存在一个最优值。提出了热电制冷器件的设计和应用的优化工况及方案,在提高制冷性能的同时节约了成本。

热电制冷模块热连接与电连接的性能优化分析

在考虑汤姆逊效应情形下,分析两块热电制冷模块的热连接与电连接方式的制冷性能,讨论热电偶对数比、工作电流和面长比对4种连接方式的制冷量和制冷系数的影响,探讨4种连接方式的最佳工况和适用范围。发现在大制冷量或较小温差需求下可选择热并联电串联模式;在较大温差需求下可选择热串联模式,且热串联电串联的制冷量始终大于热串联电并联的;然而对于中等温差需求,当需要大的制冷量时,可选用热并联电串联,当需要较高的制冷系数时,可选用热串联电串联。为实际应用中多个制冷模块的连接方式的选取提供了理论指导。

微通道冷却非均匀热流密度芯片的流动换热特性

为研究微通道冷却非均匀热流密度芯片的流动换热特性,采用VOF方法,通过数值模拟分析局部热点对微通道内流型、温度、换热系数及压降的影响。研究结果表明:随着热流密度增大以及流速减小,整体的流型呈现出从泡状流到环状流的变化过程;而提高热点热流密度并不会显著改变微通道内的整体流型;热点热流密度提升不仅会使该处区域的温度骤升,而且其温度波动也会大幅提高,在500 W/cm2的热点热流密度下壁面温度波动高达250 K;随着整体热流密度提高,换热系数呈现先增大后减小的趋势,热点热流密度会一定程度上提高该处换热系数并导致通道后半段的换热系数有所降低。微通道内的两相压降受随流速和整体热流密度综合影响,并随两者提高而增大,而局部热点热流密度提高对微通道内的流动压降稳定性影响不大。

桩锚与土钉联合支护结构传力机制的对比分析

桩锚支护与土钉可以在竖向或水平向联合使用,土压力的传力机制完全不同,分别适用于不同土层条件.桩锚与土钉竖向联合支护结构中,土钉主要作用是提高桩锚后面土体强度,从而使实际作用于桩锚结构上的土压力相应减小;桩锚与土钉水平向联合支护结构中,土钉主要作用是承担桩锚结构间的土体,并将此部分土体侧压力通过水平土拱传至两侧桩锚结构上.本文通过对比分析联合支护结构间土压力的传力机制,总结了联合支护结构的承载机理和工程适用范围,为此类支护结构的合理选型和工程设计应用提供了理论基础.

基于热电冷却的集成散热装置的性能优化分析

针对半导体器件热通量逐年增长的现象,讨论了1种由热电模块、散热器等集成的散热装置来满足其散热要求。通过在icepak中建立该散热装置的数值模型,从热电模块的冷、热端温度场及热电模块的制冷量和制冷系数,分析工作电流、热电臂面长比和环境温度对其散热性能的影响,从而选择合适的热电模块,并使之在最佳工况下运行,从而优化散热装置的散热性能。

基于协调变形的桩锚与土钉联合支护结构的设计计算

在桩锚与土钉联合支护结构的设计计算问题中,首先就要分析联合支护中桩锚结构和土钉结构所能承担的土压力.由于锚杆和土钉作用力的发挥依赖于基坑侧壁变形,因此研究桩锚与土钉联合支护结构中土压力的分配问题应考虑基坑开挖过程中侧移的发展进程,按协调变形来计算桩锚与土钉各自承担的土压力.通过对工程实例中基坑边壁侧移的计算,并与监测结果进行对比,验证了基于协调变形的联合支护结构的设计计算方法的合理性和工程适用性.

改善膨胀性土变形性能的处理机理研究

膨胀性土作为区域性特殊土 ,具有浸水膨胀、失水收缩的工程变形特点 ,导致其力学性能很不稳定 .从改善膨胀性土力学性能 ,满足工程承载力和变形要求出发 ,根据某危桥维修加固工程 ,研究总结了改善膨胀性土力学性能的处理机理 .工后检测结果表明 ,无砂砼压密注浆小桩对膨胀性土的改性处理 ,理论上是科学的 ,实践中是可行的 。

超薄平板热管传热性能的实验研究

随着电子器件的集成度逐渐提高,超薄平板热管作为一种适用于受限空间的高效散热器受到关注。本文对厚度为0.27mm的超薄平板热管进行传热性能的测试,以传热温差、传热量、热阻、等效传热系数作为指标,系统性地研究了加热功率、冷却方式及重力影响下的传热特性。研究发现,重力对超薄平板热管传热性能有轻微影响,竖直状态下的最大散热量较水平状态提高5%~10%,水平较竖直-逆重力状态提高2%~10%。冷却方式对其传热性能影响较大。在较低功率时,相比于自然冷却,强制冷却能使电子元器件在较低温度工作,但造成热管冷热端温差及热阻都比自然冷却条件下大,在超过一定功率(1.2W左右)后,温差及热阻急剧增大,等效传热系数减小,传热效果不佳。

主元分析用于多联式空调系统传感器故障检测和诊断

作为多元数据分析方法之一,主元分析(PCA)被广泛运用于诊断制冷空调系统的传感器故障。本文首先结合热平衡原理以及多联机运行的控制逻辑,筛选系统中常用的18个传感器变量,建立多联机(VRF)传感器的故障分析(FDD)模型。然后结合主元分析的算法原理,给出以Q统计量和Q贡献率为检验标准的传感器故障检测与诊断流程。利用实测数据验证工作,引入不同类型和程度的传感器故障,分析得到不同故障条件下的故障检测和诊断特性。结果表明:总体上,主元分析应用于多联机传感器故障检测与诊断过程是可靠的。具体特征表现为:不同类型的传感器在不同故障类型及程度条件下,故障检测效果差异明显;在小偏差故障条件下,基于主元分析的传感器故障检测方法的故障检测效率较低,并且针对个别传感器而言,其整体故障检测效率偏低。鉴于故障诊断是基于故障检测的结果,因此上述故障检测方法在FDD过程中将起到重要的作用。

结构与性能参数对单级半导体制冷器性能影响的数值分析

根据半导体制冷中常用制冷量和散热量表达式和对流换热基本公式,建立起包含系统各个参数的制冷量Qc和效率COP的表达式,根据Qc和COP表达式模拟各参数变化对制冷量和COP的影响,讨论的参数包含散热端热阻Rha,制冷空间与环境的温差△T,尺寸因子G(单个热电臂横截面积与长度的比值S/L)和热电模块的对数N,结论指出在半导体制冷器设计过程中对各参数的合理选用有助于提高系统运行效率,降低能耗。

水泥土桩复合土钉中水泥土桩作用机制研究

水泥土桩复合土钉支护体系同时具有止水和基坑边壁支护双重作用,与普通土钉支护相比,可减小坑壁侧移,加大施工开挖速度,以及均匀土钉受力,改善环境影响.通过复合土钉受力变形机理的对比分析,研究了水泥土桩复合土钉支护体系中水泥土桩的基坑自立临空高度的提高机制、桩土摩擦传力机制、支护体系侧移曲线的整合机制以及基坑边壁优势滑裂面的前移机制,对完善此类支护体系施工过程中的侧移控制措施和加快施工进度具有一定的理论指导意义.

药物存储用热电除湿装置性能实验及参数优化

热电冷却除湿是一种新型节能、环保的除湿技术。鉴于目前热电除湿装置除湿速率和效率较低,采用两片TEC-12705型半导体制冷片进行对角布置,设计了一套热电除湿装置,对影响其性能的因素做了系统的分析并针对实际环境工况提出相应的设计和优化理念。结果表明,风速、热电制冷片驱动电压、气流组织形式都对热电除湿装置性能有一定的影响,确定风速时应综合考虑空气与冷端热沉换热能力和空气与冷端热沉接触时间。

化工结构基于强度准则的优化维修决策

根据化工侵蚀性环境下工作的钢筋混凝土结构的服役特点，研究了结构基于强度维修准则时的加固策略，针对工程实际中常存在的待维修结构要求条件，分别建立了在不同前提情况下的结构维修加固决策的数学模型，并依此设计了在役钢筋混凝土结构基于维修目标可靠度条件下的构件截面维修加固策略。

极限分析上限方法在岩土工程中的应用

极限分析方法是岩土工程稳定性问题分析的有力工具.探讨了上限方法在土钉支护、基坑抗隆起中的一些新应用,结合工程实例对应用的可靠性做出了验证.并就应用上限方法对地基承载力两种计算模式作出了评价.

基于改变使用功能的维修加固策略

改变建筑结构的使用功能以使建筑物进一步适应外在主客观形势要求，创造更大的社会经济效益是建筑业发展道路上的必经阶段。本文针对改变使用功能情况，建立了结构维修加固的优化模型．并讨论研究了不同前提条件下的简化寻优策略。

热电制冷模块热物性参数理论获取方法及精度分析

获取精确的热电模块的热物性参数值是热电制冷系统性能分析的关键。制冷量是衡量热电制冷性能的参数,根据厂商数据单以及半导体材料与温度相关的热物性经验公式,绘制了采用常物性参数法、变物性参数法分析制冷量的性能曲线图,并提出通过热电臂内热平衡的微分表达式获得不同工况下制冷量的准确值及标准性能曲线图;通过数值对比分析发现,常物性参数法在计算热电制冷量时有最大约6 W的绝对误差,但可以通过改善常物性参数获取精度减小计算误差;而变物性参数法最大绝对误差仅为1.5 W,该热物性参数获取方法精度较高,适用于分析热电制冷性能。

多级热电制冷器的制冷性能及主要影响因素分析

目前对多级热电制冷器的研究较少,且对制冷性能的报导尚不统一。为研究多级热电制冷器的确切性能,本文利用商用热电材料的物性参数,建立了一级至六级热电制冷器的多物理场耦合仿真模型,并通过实验验证了模型的准确性。然后从多级热电制冷器的设计角度出发,研究了外部驱动电路及内部结构参数对其制冷性能的影响。结果表明:在热端为27℃时,六级热电制冷器在电串联、电并联和独立电源驱动电路下可分别获得113.32、71.84和129.78℃的最大制冷温差。进一步探究了不同驱动电路的最佳应用场合,分析了不同驱动电路下多级热电制冷器的制冷性能出现差距的原因。并以六级热电制冷器为例,研究了各层级热电臂的高度的影响,结果表明最高层级的臂高是最主要的影响因素。

室温磁制冷机研究进展及分析

磁制冷具有高效、环保、结构简单等特点,一直是制冷领域的研究热点。本文首先总结了室温磁制冷机的发展现状,随后阐述了往复式和旋转式室温磁制冷机的结构特点,分析了各自的优缺点,结合典型实例分别对各类室温磁制冷机进行了对比分析,给出了性能差异的原因与思考。最后,结合近期的研究热点总结了室温磁制冷机的未来发展趋势。

太阳能热电发电技术研究现状与前景分析

利用太阳能发电目前主要有太阳能热动力发电、太阳能光伏发电和太阳能热电发电等方式,其中太阳能热电发电技术是将太阳能集热技术与半导体热电发电技术有机结合起来的一种环保能源技术,具有广阔的发展前景。随着热电材料的迅速发展以及性能的提高,太阳能热电发电技术逐步得到深入的研究。本文分析对比3种太阳能发电方式的优缺点,并概述目前太阳能热电发电技术的研究进展,分析目前太阳能热电发电技术存在的问题。

热电技术在绿色建筑的应用研究

近年来,绿色建筑吸引了人们越来越多的注意,绿色建筑也成为未来建筑设计的方向。本文提出一种新型太阳能热电辐射空调系统,并在中国5个典型城市的气候条件下,研究了系统的运行性能、发电量和能耗,分析了系统在绿色建筑应用的可行性。研究提供了一种热电技术在绿色建筑中应用的新思路,对太阳能热电辐射空调系统在不同气候地区的实际应用具有一定的指导意义。