基于纳米复合PCM集蓄热构件的建筑太阳能供暖特性研究

设计一种基于吸光型纳米复合相变材料(PCM)模块化集蓄热构件,将其应用于建筑太阳能采暖,以降低能耗和碳排放。开展石墨烯-石蜡复合相变材料的制备和物性测试,建立PCM集蓄热数学模型,并结合典型气候工况进行供热特性的数值模拟,研究定风量情况下蓄热层厚度和空气流道宽度对供暖特性的影响,分析通风速度对送风温度、日供热量以及太阳能供暖保证率的影响。研究结果表明:添加石墨烯后的纳米复合PCM相对于纯石蜡的集热效率约提升了60%;对于具有18 m^(2)采光面积的集蓄热构件,当通风速度为1.0 m/s时,太阳能集蓄热墙具有较为优异的供暖性能,此时供给室内的日供热量、日平均热效率和供暖保证率分别为112.5 MJ、67.6%和90.0%,室内能够达到20℃的设定温度的时间为13 h。

PCM设备电容参数整体校准方法研究

半导体行业中普遍使用的工艺过程监控设备(PCM设备),是芯片产品中测环节必不可少的测量设备。PCM设备电容参数的准确测量,是保证与电容制作相关工艺参数的重要手段。针对国内PCM设备电容参数暂无溯源途径现状,根据其测试原理,研究了基于在片电容标准件的整体无损校准方法。采用增加绝缘层的半导体工艺,研制了高稳定性、频响至1 MHz、电容低至0.5 pF的在片电容标准件,满足了国内PCM设备电容参数自动校准需求,测量不确定度优于1%。研究了PCM设备电容参数溯源方法,从而保证了芯片产品PCM图形电容量值测量结果的准确一致,提高了计量效率。

基于PCM的太阳能储能水箱研究进展

在建筑节能领域,太阳能是一种备受青睐的清洁能源.然而,太阳能本身的不稳定性及不连续性极大的影响了其应用效果.相变储能技术以其巨大的相变潜热、相变过程温度恒定等优点受到广泛关注,是太阳能存储技术中应用较为广泛的一种技术.为总结相变储能技术在太阳能存储领域的应用效果及研究现状,本文综述了国内外基于相变储能材料(PCM)的太阳能储能水箱的研究进展.通过对太阳能相变储能水箱中PCM的性能改进、相变储能水箱结构优化设计、相变储能水箱性能提升等问题的现有研究进行总结分析,归纳出目前基于PCM储能的太阳能储能水箱在应用中的优势与不足.最后,提出改善太阳能相变储能水箱性能的研究思路,分别对PCM的融化率、强化传热方法、技术经济性、储能水箱应用场景、多能耦合供热性能匹配等问题进行了展望,旨在为太阳能相变储能水箱的深入研究与应用提供帮助和借鉴.

基于PCM/CAE集成的虚拟装配检测及工艺优化

开发了基于点云模型(PCM)/CAE集成的虚拟装配检测系统,将PCM与CAE模型进行了集成。聚焦虚拟装配检测过程中的误差分析问题,研究了基于仿真的零部件制造与装配误差分析方法。为了使一个存在各种变形与制造误差的零件达到理想或设计目标的装车状态,采用了多目标优化方法,实现了基于CAE仿真的虚拟装配分析与装配工艺优化。

基于PCM联合检测技术的某天然气长输管道防腐层检测及开挖验证

本文介绍了某埋地天然气长输管道的基本情况和目前的管道防腐层检测技术,使用PCM技术对某埋地天然气长输管道进行了检测,并对检测出的防腐层破损点进行了破损程度进行了测定。为检验本次检测效果对检测出的防腐层露点进行了开挖验证,对影响本次检测精度的几点因素进行了总结,提出了提高检验精度的几点建议。

PV/PCM系统热控特性机理及实验研究

以光伏/相变材料(PV/PCM)热控系统结构为研究对象,开展光电热转换、传输、存储及温度控制机理研究,建立PV/PCM二维有限元热控分析模型。开展了相变材料热导率、熔点、厚度、太阳辐照度等对PV/PCM内部温度分布及太阳电池温度控制特性影响研究。设计了PCM的峰值熔点分别为42.9℃、46.7℃和58.1℃三种PV/PCM实验样机,在模拟光源条件下,开展实验测试,三种样机太阳电池温度控制在50℃内的时间分别为1.6 h、1.45 h和1.18 h,输出功率与无PCM热控太阳电池平均输出功率相比分别增加8.76%、6.95%和3.9%。

Zynq7020的PCM遥测数据测试系统设计

飞行器在地面测试以及飞行试验过程中,广泛采用脉冲编码调制(PCM)技术实现遥测数据的高速采集和稳定传输。针对目前要求遥测数据传输速率高、容量大、实时性强的特点,设计了基于Zynq7020的PCM遥测数据测试系统。该系统以Zynq7020为主控中心,通过CPCI总线实现上位机通信,能够模拟弹上设备向遥测采编发送装置发送LVDS数据,并实现两路PCM数据的实时高速采集与存储。经过反复测试验证,PCM数据未发现任何丢帧现象,可以满足飞行器地面测试的需要。

基于TRNSYS平台的PCM层储能电炉蓄热过程的数值模拟研究

为有效解决电能供需矛盾、改善储能电炉蓄热能力,研究基于TRNSYS平台的PCM层储能电炉蓄热过程的数值模拟方法。以蓄热式储能电炉物理模型为基础,在TRNSYS软件中建立储能电炉数学模型,采用PCM层分析储能电炉蓄热过程,实现建模、整理数据、求解、分析处理于一体的储能电炉蓄热数值模拟操作。实验结果表明:电炉体积为20 m^(3)、蓄热流量为25 m^(3)/h、蓄热温度23/13℃时电炉蓄热率最高;蓄热流量越小蓄热量越高,且蓄热流量对蓄热率影响显著;蓄热电炉上、中、下部温度总体变化趋势均为蓄热-平稳-蓄热,蓄热电炉内流体流速越大蓄热时间越短;蓄热式储能电炉内渐变螺距蓄热装置相较于恒定螺距蓄热装置的蓄热时间短;蓄热式储能电炉相变蓄热材料融化时间随密度增加而增加;当相变蓄热材料密度较小时,相变蓄热材料的平均流速大。

后焊PCM自动生产线的设计与开发

针对PCM板制造系统中生产效率底下,导致产能受限,质量下降的问题,以实际生产为导向,研究设计一种后焊PCM自动生产线设备。结合高度自动化和先进制造技术,优化PCM板生产中PCB与FPC的焊接与后处理流程,能显著提高生产效率并降低成本。该设备包括PCB、FPC分板机和后焊装置在内的完整生产线。在生产过程中,分板机完成原材料的铣板冲切后,产品经自动焊锡和点胶、UV固化、扫码、烧录与下料完成后处理。为确保线体的质量监控,引入CCD摄像系统进行PCM板二维码的识别,验证结果表明该系统具有高度的准确性和稳定性。与传统生产方式相比,该自动生产线生产效率提高约40%,同时在保证产品质量的前提下降低了约30%的生产成本,为PCM板的大规模生产提供了高效的技术方案。

VHF系统中PCM设备故障及异常实证分析

PCM设备作为传统的接入设备在国内仍有较高的使用率,它是通过2M通道完成1~30路各种业务数据的复接和传输。目前,PCM设备正承载着大量的重要信息,广泛应用于机场、电力、煤矿、部队、海事、政府、公安等重要部门,因此,当设备出现故障时相关人员异常紧张,PCM设备故障诊断及解决就显得非常重要。文章对一起由PCM板件故障引发的VHF传输异常的典型案例进行分析。

MEMS晶圆PCM应力表征结构设计与试验验证

针对微机电系统(Micro Electro Mechanical System,MEMS)惯性器件受微加工应力影响显著的问题,设计了一种推拉差分式MEMS晶圆工艺控制监控(Process Control Monitor,PCM)应力表征结构,实现了对MEMS晶圆不同位置应力的测量,避免了电学测试过程中采用晶圆探针引入额外应力的问题。建立了该应力表征结构的数值仿真模型,根据仿真结果对应力表征结构的尺寸参数进行了优化设计,并实际加工了推拉差分式MEMS晶圆应力表征结构。应力表征结构反映出实际加工的MEMS晶圆中不同位置应力大小、方向和应力分布情况。试验结果表明,MEMS晶圆整体上以拉应力为主,同时呈现一种中心挤压变形,外围拉伸变形的状态。沿(100)晶向的最大拉应力在表征结构上产生了18.9μm位移,最大压应力产生了-34.2μm位移;沿(110)晶向的最大拉应力在表征结构上产生了15.0μm位移,最大压应力产生了-57.8μm位移。

基于PCM在航油管道外防腐层检测中的应用

随着中国经济快速发展,中国油气管道运营长度逐年递增,同时,在役埋地管道安全运行受到越来越多的关注。埋地长输钢质管道的外防腐层完整性影响管道本质安全,因此定期开展管道外防腐层检测具有重要意义。PCM(多频管中电流法)操作简便,定位准确。本文基于PCM对某航油管道进行现场检测,验证其对埋地钢质管道外防腐层完整性实施评价的有效性,为工程应用提供参考。

相变路面抑制降温效果研究

本文以混凝土路面为研究对象,向路面主体材料中添加PEG300和PEG400作为相变材料,膨胀石墨为封装材料制备相变储能路面,利用COMSOL Multiphysics多物理仿真软件对路面模型进行模拟研究,探究复合相变材料(PCMs)不同掺量下的路面抑制降温能力的变化规律。结果表明:对4种不同PCMs掺量的相变储能路面传热3 h后6.76 cm深度的温度进行对比分析,发现掺量为4%,8%,12%的相变路面温度分别比水泥路面温度高1℃,1.4℃,1.6℃,掺量为4%时温度增加量最大。相变储能路面在深度为4 cm时降为0℃需要的时间均大于水泥混凝土路面需要的时间,水泥混凝土路面在4 cm时达到0℃需要的时间为3 h,PCMs掺量为4%的相变储能路面需要4.4 h,延缓了1.4 h;掺量为8%的相变储能路面需要5.6 h,延缓了1.2 h;掺量为12%的相变储能路面需要6.6 h,延缓了1 h。PCMs掺量每增加4%,其增加的延缓时间在降低,从0%掺量增加到4%时,增加的延缓时间最长。综上两种分析,最优的PCMs掺量为4%。相变储能路面抑制降温的能力可延缓路面温度降为0℃的时间,从而抑制结冰,减少路面损伤。

相变储热技术在空气源热泵供暖中的应用研究现状

空气源热泵技术因具有节能、环保、高效等优点,在我国建筑供暖领域得到了广泛应用。文章分析了空气源热泵系统在供暖过程中存在的问题,介绍了利用相变储热技术优化空气源热泵运行性能的基本方式及原理。通过分析相变材料自身热物性以及相变储热单元在系统中的应用,从材料及系统两方面简述了相变储热技术在空气源热泵供暖中的研究现状及进展。最后,得出结论并针对相变储热技术在空气源热泵供暖中的应用难点,对未来发展进行了展望。

基于PCM改进算法的遥感混合像元模拟分析

混合像元的存在是影响遥感图像分类精度的主要原因,模糊分类是进行混合像元分解的重要方法,其效果的好坏取决于各像元分类后对各类别的隶属度值能否准确地反映像元的类别组成。当非监督分类中的聚类数目与实际类别数目不符,或者监督分类中训练样本存在未训练类别时,常用的模糊c-均值(FCM)方法的效果将大大降低,而可能性c-均值(PCM)方法则可以解决这个问题。该文提出了基于PCM算法的遥感图像混合像元分解方法,并用监督分类方法实例说明PCM方法的优越性。

带定形PCM的相变贮能式地板辐射采暖系统热性能的数值模拟

该文提出了以一种定形相变材料作为贮热介质的新型地板辐射采暖系统 ,建立了相应的理论模型 ,并作了数值模拟。研究发现熔点在 32℃左右的定形相变材料是该系统较理想的贮热材料。计算结果表明相变贮能式地板辐射采暖系统控制简单 ,不仅节省能源 ,而且能提供舒适的热环境。

预制体制备方式对PCM法泡沫铝发泡行为的影响

采用冷压法、热压法和挤压法3种方式制备了预制体试样,研究试样在不同加热炉温下的发泡行为。结果表明:采用冷压法时,几种加热温度下制备的预制体均不能发泡;采用热压法制备的预制体的发泡效果随加热速度而异,炉温为725℃时,没有发泡,试样裂开;炉温为750℃和800℃时,试样发泡成功;采用挤压法制备的预制体在不同炉温下均能发泡。当压力平衡温度(Tp)小于可发泡温度(Tf)时,预制体不能发泡;当Tp>Tf时,预制体可以发泡,且△(Tp-Tf)越大,发泡效果越好;预制体制备方式和加热速度对PCM法制备泡沫铝的发泡效果和行为有显著影响,其中采用挤压法制备的预制体性能最好。

基于瞬时测频的PCM/FM信号解调方法研究

根据瞬时测频理论,提出了一种新的PCM/FM遥测信号解调方法。首先通过瞬时测频方法,估计信号中的多普勒频移,不但修正了信号中存在的多普勒频偏,而且提高了码同步的精度。然后根据PCM/FM信号相邻码同步点间的对应关系,实现了信号的解调。详细介绍了此种解调方法的基本原理及实现过程,分析了影响瞬时测频精度的因素以及多普勒频率对解调性能的影响,提出了提高瞬时测频精度和解调性能的方法。计算机仿真结果表明,该方法解调性能优越,抗干扰能力强,便于软件编程及DSP器件实现,具有一定的应用价值。

PCM检测技术在埋地钢制管道上的应用

英国雷迪公司生产的管道电流测绘仪已经在管道检测中得到了广泛应用,成为目前管道防腐层检测的主要工具。文中结合现场的实践经验,分别介绍了PCM在管道防腐层质量评定、绝缘接头性能测试、管道泄漏点定位、牺牲阳极查找等方面的应用。同时,根据现场经验,给出了PCM使用过程中的建议与注意事项,以便更好地发挥PCM在管道检测中的作用。

超声波缓和赤藻糖醇(PCM120)过冷的实验研究

作为相变蓄热材料的赤藻糖醇在凝固释热过程中有强烈的过冷倾向,且过冷度很不稳定.提案采用超声波照射法缓和过冷,并进行了实验研究.实验结果显示,超声波能有效缓和赤藻糖醇的强过冷倾向,且过冷缓和效果不仅与超声波的照射条件有关,还与超声波开始照射时赤藻糖醇融体的温度有关.