基于聚类算法的热试验加热器布局设计与优化

针对目前航天器热试验中热流模拟需求复杂、加热回路设计效率低以及不易量化等问题,文章以某型号中的一组热控模拟件为典型对象,通过有限元方法建立不同特征长度组件和薄膜电加热器组合所对应的温度不均匀度模型;提出基于温度不均匀度距离的聚类方法,并开展基于MATLAB的聚类仿真。与欧几里得距离聚类的对比表明,在同等条件下温度不均匀度距离算法可将温度不均匀度降低30%左右。此外,对比了聚类簇数、加热表面细分数及待加热表面数量等参数对聚类结果和温度不均匀度的影响,可为未来热试验中的加热回路布局设计与优化提供参考。

带气液调配蒸发器空气源热泵热水器的实验研究

气液调配蒸发器通过调整干度和质量流速实现传热性能提升。分别将两个管程布置为4-2-4-6-4(蒸发器1)和5-4-3-4-4(蒸发器2)的气液调配蒸发器用于热泵热水器中(分别为系统A和系统B)进行实验,并进行了对比研究。结果表明:相比于蒸发器1,蒸发器2制冷剂分布更均匀,且蒸发器侧压降减小了10.91%。在名义工况下,相比于系统A,系统B制热量减少1.69%,功率也减少1.45%,两个系统COP基本相同。系统B的排气压力比系统A小26.35~84.78 kPa,更有利于压缩机的安全运行;在不同的环境温度下,系统B的压缩机功耗均小于系统A,当环境温度为30℃时,系统B的性能比系统A提高了2.1%。

加热器ITO膜层图案刻蚀对改变热量分布的研究

为了控制加热器的加热均匀性,改变加热器表面的热量分布,提出一种基于ITO膜层图案刻蚀的加热器设计与加工方法。首先结合理论计算设计初步图案,用图案刻蚀的方法加工样品进行测试,找到ITO膜层图案刻蚀与热量分布的规律;然后结合具体项目设计一种可以满足产品要求的ITO膜层图案,制作加热器样品并测试热量分布;最后将相关数据进行整理与总结,为ITO膜层图案设计及加热器制作提供一种可行性方案。

一种带有除湿和散热功能的新型开关柜

高压开关柜是配网中的重要电气设备,因受潮引起绝缘性能下降是开关柜常见的安全故障之一。传统的加热除湿方法由于开关柜内部空气流通性差,其热量无法快速扩散,导致加热效率低,除湿效果差。为此,提出一种带有除湿和散热功能的新型开关柜,在传统加热除湿原理的基础上,引入吸风机构,通过控制开关使加热器和吸风机构互相配合,可有效解决开关柜内由于加热装置产生的热湿空气淤积问题,并通过模拟试验论证了该方法可以提高除湿效率,提升装置的使用寿命。

基于多物理场的电磁锅炉加热器结构优化设计

为了获得最大换热效率的电磁锅炉加热器结构,选取加热器加热棒的直径、均布直径、均布角度,非金属外壳内壁直径及非金属外壳壁厚5个参数为设计参数,采用基于多物理场耦合计算,并利用基于响应面模型和遗传算法对加热器的多个设计参数进行了优化设计分析,得到了效率最高的结构参数,优化后的加热器换热效率达到了97.8%,比原型加热器结构换热效率提升了5.8%。

印刷电路板式氦加热器热力设计方法与性能

印刷电路板换热器作为一种新型的微通道换热器,具有紧凑高效、耐温耐压、可模块化等优势,在火箭发动机中具有很好的应用前景,但目前将印刷电路板换热器应用于火箭发动机的研究很少。对火箭发动机氦加热器提出了印刷电路板换热器的设计思路,开发了热力设计程序,并对其进行了数值模拟。结果表明:印刷电路板式氦加热器芯体具有较小的体积和质量,冷热侧温降的模拟值与计算值最大相对误差为1.33%,冷热侧压降的模拟值与计算值之间的最大相对误差为18.51%,证明了所开发的分段热力设计方法用于印刷电路板式氦加热器具有较高的准确性。氦加热器的冷端换热能力最强,热侧流体流动更加剧烈,换热能力更强,但同时也有更大的压降。

基于QFD-TRIZ的电热水器设计

目的为明确电热水器产品功能要素与需求要素的对应关系,提高电热水器用户的使用满意度。方法通过构建QFD与TRIZ的集成设计模型,使用亲和图筛选分析顾客需求,利用QFD整理顾客需求权重并构建质量屋,从而明确关键设计要素;通过TRIZ分析方法判断了质量屋中的矛盾类型后,将设计要求转换为与工程要素间的矛盾,并利用阿奇舒勒矩阵中相应的发明原理,提出了解决矛盾的方法。结果通过模糊综合评价法筛选最优设计方案,最终的评估结果表明新的设计方案满足了实际市场用户需求的目标问题优化。结论从用户被动发现产品零部件寿命耗尽转换为产品信息主动提示,并具备辅助用户操作的结构,提升了用户需求与产品功能的匹配度,可见质量功能展开理论与发明问题解决理论的集成设计方法对产品概念设计阶段的重要性,为之后的室内智能家电设计研究提供了参考。

热泵热水器欧盟能效标识及生态设计指令解读

欧盟是我国热泵热水器产品主要的出口地之一,在欧盟出口和销售的热泵热水器产品要求强制加贴能效标识并应满足生态设计指令要求。为了使相关人员理解热泵热水器的能效标识以及生态设计指令相关要求,本文通过分类、归纳总结、对比,分析热泵热水器能效标识相关参数的确定、生态设计要求、市场监督要求,以及我国相关标准与欧盟的差异。

半导体工艺加热管道系统高效设计与装配研究

针对目前半导体工艺加热管道系统设计效率低、过程繁琐的问题,通过构件配置库确定管件基础尺寸,利用尺寸驱动法修改自定义特征尺寸实现管件快速设计。采用捕捉设计者装配意图、识取约束元素的自动装配算法实现管道系统高效装配。解决了传统设计过程中管件重复造型及装配过程繁琐所造成的低效率问题,将单个管件的平均设计与装配时间从60 s缩短至15 s。研究结果为后续管道柔性加热器的高效设计打下了坚实基础。

燃油加热器在畜禽车上的应用及问题分析

燃油加热器最初应用于客车领域,随着其广泛的应用,优势逐渐凸显,随后被推广到畜禽车领域。燃油加热器为畜禽提供了舒适的运输环境,降低了途损,但在畜禽车上使用有一些结构设计问题,文中列举了几类常见问题,分析了问题发生的原因,并提出了解决方案。

一种高压加热器疏水液位控制辅助装置的设计

针对高压加热器液位控制不准确的问题,提出了一种高压加热器疏水液位控制辅助装置的设计方案。通过在高压加热器内部预定的高度安装带有空腔的浮动板,用以辅助液位控制模块共同提高高压加热器水位的稳定性和精准性,既可提高机组的经济效益,又可保证电站的安全运行。

直连式脉冲燃烧高温风洞的设计

为经济、有效地开展超燃室试验研究。设计制作了直连式脉冲燃烧高温风洞．该风洞采用燃烧氧氮混合气体和氢氮混合气体获得高焓气体。氧氮混合气体和氢氮混合气体分别采用路得维希管和稳压燃料供应装置供应．稳压燃料供应装置经过特别设计，以消除试验后残余氢气的安全隐患，并维持试验期间的供应压力基本恒定；采用专门的气动快速阀。以控制2种混合气体快速同步注入燃烧加热器．风洞运行结果表明，燃烧加热器可在总温1100—2200K。总压1．0—4．0MPa的范围内工作，能提供100—150ms试验时间．

喷射式汽水混合加热器的研究进展

综述了喷射式汽水混合加热器的理论研究进展,指出喷射式汽水混合加热器的设计已经逐步由过去的经验式设计过渡为理论指导式设计。分别介绍了传统喷射式汽水混合加热器、环周进汽喷射式混合加热器、QSH型汽水混合加热器的结构、工作原理及优缺点,并介绍了喷射式汽水混合加热器的升压特性、减震降噪的研究情况。

微桥膜换能元结构设计及电阻计算方法

针对微结构换能元设计的规范化问题,从解析几何的基本原理出发,建立微结构换能元参数化结构设计方法,获得不同结构微换能元上、下边界的数学表达式。同时借助于单元离散的基本思想,将微结构换能元离散成有限数量个近似方形的微小单元,依据串、幵联电阻值计算方法,建立微结构换能元电阻值分析计算模型,幵验证了模型准确性。结果表明,菱形和圆弧边界换能元的电阻值随宽度w、特征角度β或特征半径Rc增加呈幂函数形式减小,随长度l增加呈幂函数形式增加。本研究为换能元的结构设计提供技术支撑。

连续式高焓超声速预混加热器设计与分析

为研究超声速燃烧和爆轰相关的机理问题,提出了一种结合燃烧型加热器和阵列喷管的超声速预混加热器设计思想。通过预热燃烧室来提供总温可变的高焓富氧气流,经过特征线型面喷管膨胀降温后,在喷管扩张段的适当位置以一定角度喷入燃料,经过混合段后形成所需的连续高焓总温和当量比可调的预混气流。通过对混合过程的数值模拟和预混气体的着火延迟时间分析了当前的预混高焓加热器的混合和自燃问题。在超声速气流中加入斜劈采用纹影技术进行激波点火实验,并验证了当前的预混加热器设计是成功。

空气源热泵热水器的可靠性研究

分析了影响空气源热泵热水器可靠性的因素,建立了空气源热泵热水器的基本可靠性模型和任务可靠性模型;通过故障模式分析和故障树分析,找出了制约其可靠性的具体因素;最后研究了可靠性设计和可靠性增长等技术在空气源热泵热水器设计中的具体应用。

大功率PTC发热体的设计及老化特性研究

主要研究了ＰＴＣ材料的开关温度、样品的室温电阻及耗散系数等特性参数对发热体功率的影响。从实用的角度阐述了合理设计发热体各种电热参数的重要性。在对ＰＴＣ发热体进行的老化试验的基础上，探讨了提高ＰＴＣ大功率发热体可靠性的因素。

浴室干燥热泵热水器实验研究

设计了一款具有除湿功能的浴室干燥热泵热水器,分析了系统结构和工作原理。对不同运行模式的实验研究表明,该热水器在节能与功能方面具有独特的优势。

太阳热水器与建筑一体化设计

通过对国内外建筑中使用太阳能热水器情况的探讨,指出太阳能热水器与建筑的结合上所存在的问题,提出解决的办法。

空气源热泵热水器的优化设计选择

空气源热泵热水器具有节能、环保的特点,本文分析了其名义制热量优化设计的选择方法,并以实例加以说明。