直线永磁无刷直流电机能量转换效率研究

对于电磁弹射用直线永磁无刷直流电机,可以通过建立电机电参数的匹配关系和实施合适的控制策略达到提升电机输出性能和提高电机能量转换效率的目的。针对动磁式并联磁路结构,对其电磁场模型进行了理论分析;对动态发射过程中的绕组电流和动子加速度变化以及能量转换效率进行了研究。重点分析了电压、电感、负载质量和换相位置对电流、动子速度和能量转换效率的影响。仿真分析表明,电压、电感、负载质量和换相位置均能影响动态发射性能。对于某一固定结构存在最佳的电压、动子质量和换相位置的匹配,根据动子末速度的不同输出需求,实施相应的提前换相控制方法,能够使得其能量转换效率达到最大。

合成射流激励器能量转换效率的参数影响规律及优化研究

压电式合成射流激励器具有无气源、射流速度高、响应快等特点,在流动控制领域应用广泛。射流出口速度峰值和能量转换效率是衡量压电式合成射流激励器性能的重要指标。在获得较高出口速度时,现有压电式合成射流激励器能量转换效率偏低。为提高压电式合成射流激励器性能,利用热线风速仪和功率计测量了其出口速度和功率,研究了出口长度、出口深度、腔体高度和陶瓷片厚度等参数对其性能的影响规律。研究发现:不同参数下,压电式合成射流激励器出口速度峰值随平均功率变化的趋势相似。通过对压电式合成射流激励器构型进行优化设计,提高了射流出口速度峰值,提升了能量转换效率(最大提升了233.3%),有效降低了能耗。

不同旋涂速率对聚合物太阳电池性能的影响

以聚3己基噻吩(P3HT)和[6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester(PCBM)为活性层材料制成聚合物太阳电池,通过控制活性层旋涂速率控制活性层厚度。从不同活性层厚度器件的吸收光谱、原子力及器件各项性能参数详细分析了不同活性层旋涂速率对太阳电池性能的影响。结果表明:旋涂速率为1 000 r/min时,电池具有最佳性能,光电转换效率最高为1.54%。

不同旋涂方式对铜锌锡硫硒薄膜及相应器件性能的影响

晶体质量是决定铜锌锡硫硒(Cu_(2)ZnSn(S,Se)_(4),CZTSSe)吸收层薄膜吸收效率的关键,旋涂是溶液法制备CZTSSe吸收层的第一步,因此旋涂方式的选择至关重要。为了探究不同旋涂方式对CZTSSe吸收层薄膜质量和相应器件性能的影响,分别采用三组不同的旋涂方式制备铜锌锡硫(Cu_(2)ZnSnS_(4),CZTS)前驱体薄膜及CZTSSe吸收层薄膜,并利用X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)、显微拉曼光谱仪(Raman)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)分析了不同旋涂方式对所制备的CZTSSe吸收层薄膜晶体结构、元素成分、相纯度、表面形貌的影响。同时,采用电流密度-电压(J-V)测试和外量子效率(EQE)测试对CZTSSe吸收层薄膜太阳电池的光电特性进行了表征。结果表明:旋涂7周期,且第一周期烘烤之前旋涂2次的效果最好,所制备的CZTS前驱体薄膜均匀,无裂纹,CZTSSe吸收层薄膜结晶度更高,薄膜表面更平整致密,晶粒大小更均匀,实现了9.63%的光电转换效率。通过对采用不同旋涂方式制备的器件的性能参数进行统计分析,得出新的旋涂方式可以提高CZTSSe薄膜太阳电池的可重复性,为将来可能的大规模商业化应用做铺垫。

基于旋涂次数的CuPbSbS_(3)薄膜太阳能电池光伏性能研究

半导体光吸收层是薄膜太阳能电池的关键部分。CuPbSbS_(3)作为新兴的光吸收层材料,具有三维电子结构和理想的光电性质,如近乎直接带隙、高光吸收系数、适度p型掺杂和缺陷容忍特性,已成为一种极具应用前景的太阳能电池光吸收层材料。在实验上,采用丁基二硫代氨基甲酸(BDCA)溶液法沉积CuPbSbS_(3)薄膜的工艺,在此基础上采取了二次旋涂的优化策略,提升薄膜的厚度并组建顶衬结构CuPbSbS_(3)薄膜太阳电池,从而提高电池器件的性能。所设计的CuPbSbS_(3)薄膜太阳能电池实现了0.667%的光电转换效率,215mV的开路电压,凸显了该半导体材料在薄膜光伏领域的应用潜力。

基于遗传算法的同步感应线圈发射装置参数优化

发射速度和能量转换效率是同步感应线圈型电磁发射装置(SICEML)最重要的两项指标。驱动线圈和电枢的结构参数、驱动线圈匝数以及电枢初始触发位置都会对这两项指标产生影响。以上述参数为变量,以发射速度和能量转换效率之积为目标函数,引入遗传算法对单级SICEML参数进行了优化设计,并利用有限元软件进行了仿真验证。结果表明:在储能与发射装置总体体积不变的前提下,优化后的系统效率由5.38%提高到13.6%,出口速度由38m/s提高到61m/s,系统性能得到明显改善。利用单级SICEML样机进行了堵驻试验,结果与仿真结果吻合较好,验证了本文提出的遗传算法的可行性。

三级磁阻型线圈发射器工作过程仿真研究

为提高弹丸发射速度,需要利用多个驱动线圈对弹丸的连续加速。对三级磁阻型线圈发射器进行了理论分析,利用Ansoft有限元分析软件仿真研究了其工作过程,重点分析了触发位置对三级磁阻型线圈发射器发射性能的影响。仿真分析表明,触发位置对三级磁阻型线圈发射器的发射性能影响较大,每一级驱动线圈都存在最佳触发位置,使弹丸出口速度及能量转换效率达到最大。研究成果将为后续多级磁阻型线圈发射器的设计与试验提供参考。

弹丸初速对磁阻型线圈发射器发射性能的影响分析

通过设置弹丸初速并研究其对单级磁阻型线圈发射器发射性能的影响,模拟分析前一级线圈弹丸出口速度对后一级线圈发射性能影响的规律;利用Ansoft有限元仿真软件进行了动态仿真,得到弹丸初速对单级磁阻型线圈发射器驱动电流、驱动线圈感应电压、电磁力、弹丸出口速度、弹丸位移及能量转换效率等影响的规律.研究表明:弹丸初速越大,经过单级线圈加速后弹丸出口速度也越大,但弹丸出口速度增量减小;随着弹丸初速增大,能量转换效率呈现先增大后减小的趋势.

多翼式重接型电磁发射特性的研究分析

影响多翼式重接型电磁发射装置加速性能的因素很多,其中优化电容器参数对提高系统的出口速度和能量转换效率尤为关键。电容电压和电容值是两个主要的参数,通过对模型进行有限元仿真分析表明,最大出口速度不一定对应最大能量转换效率,存在一组最佳电容器参数组合使得模型的能量转换效率最高。首先从理论上分析了重接型电磁发射的运行机理,再通过电路方程和运动方程对该模型的运行机理进行数学描述,从而对重接型电磁发射的加速过程有一个更直观的认识,最后结合有限元仿真分析得出同时使得放电电流波形和抛体速度波形相匹配才能得到最大的能量转换效率。

国内首架具完全自主知识产权的碳纤维轻型运动飞机首飞成功

中科院福建物质结构研究所日前开发了应用于太阳能电池的新型聚合物材料,并制备出了转换效率高达9.14%的太阳能电池。这种茚并噻吩的聚合物材料具有更宽的带隙和更深的最高占据分子轨道（HOMO）能级,适合作为短波段吸收太阳能电池材料用于高开路电压高效率叠层太阳能电池的制备。研究人员还在无添加剂的条件下,实现了近1V的高开路电压太阳能电池。

最成熟的大规模储能方式

目前最成熟的大规模储能方式是抽水蓄能,它需要配建上、下游2个水库。在负荷低谷时段抽水蓄能设备处于电动机工作状态,将下游水库的水抽到上游水库保存,在负荷高峰时设备处于发电机工作状态,利用储存在上游水库中的水发电。其能量转换效率在70%~75%左右。但由于受建站选址要求高、建设周期长和动态调节响应速度慢等因素的影响,抽水储能技术的大规模推广应用受到一定程度的限制。

跨学科综合试题例谈

国家教育部明确指出,高考科目改革实行'3+X'方案,X的最终形式为综合科目。'综合科目'考试不是几门学科按一定的比例的'拼盘',而是强调学科内容的交叉、渗透和学科方法的迁移、借鉴;不是对事物的局部或某个侧面进行分析描述,而是注重对事物整体的结构、功能和作用的认识,以及对事物变化的发展过程的分析。

IPG新系列QCW光纤激光器实现技术创新

近日，光纤激光行业的世界领导者IPG光子宣布，其最新研制的专利产品准连续Qcw高脉冲能量光纤激光器荣获2010～2011年度“工业激光玲珑奖”。新型准连续QCW高脉冲能量光纤激光器的电光转换效率高达30％，可覆盖目前市场上效率仅为3％的传统灯泵浦YAG激光器的所有加工领域，不仅加工速度更快，加工效果更完美，而且仅需风冷。

光活性层的厚度对聚合物太阳能电池性能的影响

本文介绍：制备一系列不同厚度P3HT：PCBM为光活性层的聚合物太阳能电池，研究光活性层的厚度对光吸收与自由栽流子运输和收集的影响。光活性层厚度越大，时入射太阳光吸收越多，但光活性层厚度增大又不利于光生栽流子的收集。因此，寻求最优的光活性层厚度是获取聚合物太阳能电池高能量转换效率的重要因素。当匀胶机旋涂速度为5000转／分时，聚合物太阳能电池达到了最佳能量转换效率1．04％，其中开路电压为0．62V，短路电流密度为4．4mA／c㎡，填充因子达到38．1％。