丝网热声板叠的最佳填充率

自行研制了热声驱动脉管制冷机实验台 ,着重研究了热声机械中热声转换的关键部件丝网板叠的填充率对热声驱动脉管制冷机起振温度、制冷温度和加热功率等的影响 ,并通过实验发现了丝网板叠的最佳填充率。以氮和氦作工质 ,分别获得了 196K和 138K的无负荷制冷温度 ,达到国际先进水平 。

黄铜与不锈钢丝网板叠性能比较分析

综合轴向和横向传热特性 ,比较分析了黄铜和不锈钢丝网板叠的性能 ,并采用黄铜和不锈钢两种丝网板叠进行了热声驱动脉管制冷的对比实验 ,给出了详细的实验结果和讨论。

热声制冷机板叠内气体的微观热力循环分析

基于线性小振幅声场,探讨了气体微团与固体板叠之间能量传递规律,系统地分析了谐振腔板叠内的热力过程。利用物理上直观的拉格朗日法,阐述了气体微团与固体板叠之间的热量交换。通过分析一个气团总声能量的变化图,直观地了解气体微团与固体板叠之间热量交换的数值变化关系。结果表明驻波型声场板叠中的不同气体微团之间,像是一个个配合精巧、功能齐全的微型制冷机,气体微团通过接力作用,实现板叠上热量的搬移,在低温端得到制冷量。

热声制冷机板叠内流动与换热的数值分析

本文采用基于压力修正算法的可压缩交变流动程序,采用适体坐标生成网格,AUSM+格式离散N-S方程和能量方程,计算了二维基本型热声制冷机板叠内的流动与换热情况,探讨了板叠附近的温度随时间的变化,分析了周期时均能量。由模拟结果可以看出,在气体冷端,能量由气体进入板叠,时均能量为正,在气体热端,能量由板叠进入气体,时均能量为负,板叠热端的时均能量稍大于板叠冷端的时均能量,板叠产生了冷量.但与输入功相比,板叠产生的冷量较小,因此系统的内能增加,气体冷端的温度增加.并且随着板叠的厚度的增加,板叠冷热端温差先增大后减小,并存在最佳板叠厚度使得冷热端的温差达到最大.

热声板叠内低马赫数流动的数值方法研究

采用AUSMDV(P)格式研究热声制冷机板叠内的低马赫数可压缩流动问题,采用二阶隐式格式进行时间推进。考察了此格式在计算全马赫数可压缩流动问题上的准确性。并在此基础上,验证了界面质量流量采用AUS- MDV(P)格式求得,可以有效改善激波的捕捉能力;验证了格式中的预处理思想,解决了由低马赫数可压缩流动引起的压力和速度的失耦问题;验证了利用格式中将压力扩散的影响考虑到界面质量流量的方法,解决了由于激波的产生而引起的数值振荡和扩散问题。同时,分析了不同时刻,板叠附近沿轴线方向的速度变化以及封闭端附近速度随时间的变化规律。由模拟结果可以看出在t=0.065s时,活塞向左移动,此时速度u(0,0.065)<0,激波从封闭端向入口方向移动。在t=0.067s时,活塞向右移动,此时速度u(0,0.067)>0,激波从人口向封闭端移动。距封闭端x/L=0.98148,y/L=0.84处,不同时刻下,激波的出现会使速度急剧增大形成一个尖峰。为进一步探讨在新型制冷技术中广泛存在的流动和换热耦合的低马赫数可压缩交变流动问题奠定了一定基础。

驻波型热声制冷机板叠温度分布的研究

基于驻波线性小振幅声场,从理论上分析了驻波声场板叠上温度分布,并用流体软件Fluent对板叠温度进行模拟仿真,由理论和仿真可知,驻波声场中板叠可以形成温度梯度而且无限长板叠上会形成高温低温交替出现的温度梯度。

丝网板叠型驻波热声发动机的工作特性研究

基于线性热声理论设计并搭建了一台丝网型驻波热声发动机,采用不同目数的不锈钢丝网进行试验,考察了丝网板叠几何参数和工作压力对热声发动机工作特性的影响,实验结果和线性热声理论计算结果吻合度较好。实验发现,高目数丝网板叠更容易使系统起振,在实验范围内热声发动机采用不同板叠时的最小起振温度均发生在小充气压力下;在不同的充气压力下,存在最优目数的丝网使得发动机性能最佳。对该台热声发动机而言,最佳的丝网水利半径应为热渗透深度的4.5倍左右。

驻波型热声制冷机板叠间的换热分析

基于线性小振幅声场,探讨了气体微团与固体板叠之间能量传递规律,系统地分析了谐振腔板叠内的热力过程。为了分析驻波型热声制冷机制冷因数,阐述了气体微团与固体板叠之间的热量交换,直观地了解气体微团与固体板叠之间热量交换的数值变化关系。运用稳态流动理论估算了气体与固体之间的换热量,根据经典传热学理论,对重要传热系数进行试验确定,但是试验结果与理论估算值有较大误差,表明稳态的对流换热理论已经不适用于热声理论。

介质工作参数对板叠上热量搬移效果影响的研究

为探究介质工作参数对板叠上热量搬移效果的影响,使用数值模拟与试验探究相结合的方法,以板叠两端温差作为试验目标,以声场振动频率、气体振动幅值和板叠材料等作为影响因素,探索各工况参数之间的最佳组合。结果说明对制冷过程影响最大的因素是板叠材料的导热系数,其次为气体微团的振幅,影响最小的是振动频率,最佳因素水平组合为(A3B4C4),即振动频率为1390 Hz、气体振动幅值为20 mm、板叠材料为石棉。板叠材料的选择是优于其它因素的,振幅的调控仅次于材料的选择,在保证前两因素敏感度取到较好水平情况之下,振动频率可在较大范围内选取,为获得大振幅提供了依据。文中把振幅与频率作为独立因素进行考察,发现频率在很宽范围内变化时,对制冷效果影响不大。正交试验结果提示,可以把激励频率设置在一阶活塞模态频率上,以获得最大振幅,而不考虑频率变化的影响。

驻波热声发动机板叠温度分布的红外观察

为了深入研究热声板叠中的能量流动和分布,采用红外热像仪对自行设计搭建的驻波热声发动机板叠进行了温度场观测,重点分析了起消振过程中板叠的轴向和径向温度分布变化。实验结果表明:在起振时,板叠轴向中部的无量纲温度会出现突然升高并随之保持平稳。通过分析不同板叠安装角度下的板叠温度分布,首次发现自然对流会使起振前板叠的径向温度分布不均,且温度分布的不均匀程度主要受充气压力的影响。系统起振后,自然对流造成的温度分布不均匀效应逐渐消失。

球栅阵列垂直互联传输性能分析与基板叠层设计

为满足有源相控阵雷达中收发(T/R)组件的小型轻量化发展要求,用HFSS建立了球栅阵列(ball grid array,BGA)垂直互联模型,分析了关键结构参数对传输性能的影响,包括焊球半径、焊球中心距、地层反焊盘开孔半径、焊盘半径等;并根据应用场景设计了两种输入输出(I/O)方式的三维基板叠层结构。结果表明增大焊球半径、减小焊球中心距和适当的地层反焊盘半径有利于形成良好的微波传输性能,焊盘半径影响较小。优化后的垂直互联结构在X波段,回波损耗优于22.5 dB,插入损耗优于0.13 dB;设计的两种基板叠层结构均达到了良好的传输性能,满足不同的应用场景和接口形式,可有效实现组件小型化。

板叠参数对热声转换系统性能影响的试验研究

设计了二分之一波长的驻波型热声转换系统,对板叠的位置、结构等参数进行了计算分析,通过试验研究了板叠参数(板叠孔径、孔隙壁厚、长度以及板叠中心在驻波管内的位置)和输入工作频率对该系统的影响。

基于分子动力学的板叠间传热传质微观机理的研究

本文采用分子动力学计算方法从微观上对热声发动机板叠间的传热传质机理及其起振频率进行了模拟研究。在往复振荡过程中,由于温度梯度的存在,使得能量面发生了迁移,最终在冷热气体间产生密度梯度,直至密度梯度为零时完成一个周期。自激振荡伴随有能量耗散,故而温度波峰与波谷随着周期数的增加逐渐减小。随着温度比的升高,起振频率逐渐降低,这将有利于微通道板叠结构缩短谐振管的长度,实现结构的微型化。

覆铜板叠“板”物料环流生产线

为适应电子技术迅速发展、电子产品小型化、轻量化要求,印制电路板逐渐向多层化、细线条、小孔径方向发展。线宽0.15mm～0.30mm,孔径0.6mm生产工艺已被许多厂家所广泛应用,而且已有厂家可以生产线宽0.05mm,孔径0.35mm的印制电路板。因此,对覆铜板的质量要求也不断提高,特别是覆铜板金属箔面的任何细小损伤,都可能造成已完工的印制电路板报废或给组装后的电子产品留下隐患。

超临界塔式锅炉钢结构双腹大板叠梁焊接

华能九台市电厂670MW超临界塔式褐煤锅炉是我国首台自主研发火力发电系统,双腹大板叠梁是该锅炉钢结构中的核心部件,具有重量大、加工制作要求高的特点。该工程采用科学合理的技术措施有效控制了焊接变形,被评为全国优秀焊接工程,其中钢结构焊接变形的控制对同类工程具有极强的借鉴意义。

平行板叠末端交变流场的可视化实验研究

本文应用Particle Image Velocimetry(PIV)技术,对平行板叠后端交变流场进行了可视化实验研究。实验测得了在热声热机中加入板叠后,交变流动在平板末端涡旋的产生情况,分析了通道中心置轴线上速度分布曲线的变化。结果显示,随驱动比(为最大压力振幅与平均压力之比)的增加,板叠末端涡旋影响区域增大,其结构也由对称变为不对称;板叠末端形状为半圆形时涡旋形状变圆,板叠末端为三角形时涡旋被压扁而紧贴壁面。该研究对深入了解热声板叠术端附近流动状况与热交换之间的相互影响具有意义。

叠板弹簧的可靠性设计

介绍了叠板弹簧的可靠性设计方法。在基本随机变量的概率特性已知的情况下，用二阶矩技术对叠板弹簧进行可靠性设计，并编制了实用的计算机程序，可以迅速、准确地得到叠板弹簧的可靠性设计参数。

基板堆叠型三维系统级封装技术

系统级封装是将多个具有不同功能的有源电子元件与无源器件组装到一起,组成具有一定功能的封装体,从而形成一个系统或者子系统。在三维系统级封装技术中,基板堆叠是对芯片堆叠的有益补充。从基板堆叠的角度出发,分析了三维系统级封装所需HTCC一体化封装外壳形式以及各类三维系统级封装形式,提出系统级封装的发展趋势与面临的问题。

板式叠层粘接筛网及其压紧装置的改进

分析了老式钩边筛网及其张紧装置存在的缺点 ,介绍了一种新型板式叠层粘接筛网 ,该筛网主要由 3层不同目数的筛网、筛板及金属筛框组成 ,大大提高了筛网的使用寿命和筛分效果。分析了早期板式叠层粘接筛网用压紧装置的结构特点以及现场应用过程中存在的问题 ,对其结构进行了较大的改进 ,用 1根M 2 0螺纹拉杆代替原来的U形螺栓 ,拉杆拉紧压舌后部 ,使得压舌前部压紧筛网 ,调节拉杆上部的盲螺母 ,可以调节压舌前部对筛网的压紧力。经现场应用证明 ,板式叠层粘接筛网和改进后的压紧装置寿命大大提高 ,完全能够满足钻井液振动筛连续工作的要求。

非平行板叠驻波型热声发动机热力性能研究

热声发动机板叠两端存在较大的温度梯度,导致沿板叠轴向的热渗透深度出现严重的不均一性,影响到热声转换效应的发挥。本文提出了板叠结构形式与温度梯度相一致的结构设计理念,并构建了非平行板叠结构的驻波型热声发动机数理模型。针对不同板叠锥角热声发动机的热力性能展开了深入研究和对比分析,得出板叠锥角对热声发动机频率、压比、压力振幅和体积流率等热力参数的影响关系。结果表明:与平行板叠结构相比,当选取合适锥角时,渐缩和渐扩式板叠结构均可提高热声系统的性能,在1°和-2.81°时系统的最大声功流分别提高了103.9%和88.8%。研究结果为进一步改善热声热机性能提供理论支撑。