3毫米波段缝隙阵天线的热电一体化设计研究

在3毫米波段雷达导引头系统中,收发组件与波导缝隙阵天线集成装配,其工作过程会使天线温度上升,从而导致天线性能恶化.为了使天线在不同温度下均保持最佳性能,提出一种基于电磁与热一体化的设计方法.通过对天线样机在典型工作温度下的仿真分析与实验验证,证明了此设计方法的有效性和可行性.

太阳能热电一体化技术在偏远单井的应用

西北油田分公司塔河油田地处沙漠戈壁地区,日照时间长,太阳能利用潜能巨大,该区域偏远单井电缆、燃气管线等配套建设成本高。因此,在偏远单井引进了太阳能热电一体化技术,该技术是对太阳能发电和太阳能加热原油技术的综合利用,以解决单井用电及原油加热问题。现场应用表明,4—10月期间采用太阳能热电一体化技术,11月至次年3月在采用太阳能热电一体化技术基础上,适量补充柴油发电和伴生气加热原油2部分能量,可满足井场用电和原油加热的用能需求。该应用每年可节约运行成本34.1万元,减少CO_2排放24.31 t,具有较好的经济效益和环境效益。

热电一体化微型空间堆堆芯物理方案设计

热电一体化微型空间堆将堆芯和斯特林热电转换单元集成布置于压力容器内,具有热电转换效率高、结构紧凑、功率密度高及安全性好等特点。本文采用蒙特卡罗程序MCNP对热电一体化微型空间堆进行精细建模,通过合理选取燃料种类、反射层尺寸及控制鼓参数,优化了堆芯物理方案,初步分析了堆芯的中子学特性。结果表明,优化后的热电一体化微型空间堆堆芯满足掉落事故临界安全、动态反应性及运行寿期要求,具有足够大的控制鼓价值及功率分布均匀合理等特点。

斯特林热电一体化空间堆电源研究进展

空间堆作为一种可以改写航天器用途的关键电源技术备受航天大国关注。阐述一种热电一体化空间堆构想,通过合并堆芯系统和热电转化系统,提高系统的比功率,实现非重力自动循环能力。提出斯特林热电一体化空间堆,并对其在掉落事故时的安全特性进行研究,分析堆芯高径比、谱移材料添加方式、反射层、掉落环境和燃料密实效应对中子有效增殖因子的影响,提出在UN燃料元件中增加3.8 at%的谱移材料^(151)Eu_(2)O_(3)的保证措施。研究结果表明,该方案符合在12种事故工况及密实效应发生时有效增殖因子均小于0.98的掉落安全准则。

基于热电一体化调峰的区域能源综合利用综述

我国北方风电装机容量和并网规模不断增大,而供暖期“以热定电”的政策,限制了热电联供机组的灵活调峰,在浪费大量能源的同时,造成了一定的弃风现象,与双碳战略发展目标相悖。利用热电一体化调峰技术,推动区域能源系统实现热电协同,为可再生能源提供上网空间,是节约能源、减少碳排放的有效方法之一。对热电联供机组热电一体化调峰、减少碳排放、促进可再生能源消纳的方法以及国内外相关研究现状进行综述,探讨了热电一体化调峰方案的建模与优化方法,分析总结不同方案的优缺点和适用性,针对不同区域的能源特点,提出与之匹配的热电一体化调峰方案。

一种太阳能隔热墙体的实验研究

将太阳能光伏发电方阵、热电热泵与建筑有机结合，构建一种具有环境自适应功能的建筑-光伏-热电一体化（BIPVTE）墙体系统。测试不同倾斜角度、不同太阳辐照度下新型墙体的隔热性。结果表明：新型墙体的隔热性能随太阳辐照度增强而更好；试验期间隔热墙体内表面温度平均低于室内砖墙温度6-8oC，说明该文所建立新型隔热墙体的隔热性能较好。

高马赫数小尺度缝隙倒角热流测量

围绕再入式飞行器表面分布式隔热瓦的气动加热问题,针对流动强干扰特征且测量难度较大的小曲率半径缝隙倒角区域,采用Φ0.3 mm量级一体化同轴热电偶开展高马赫数来流条件下的热流测量,研究了缝隙倒角曲率半径、隔热瓦间台阶高度差、缝隙宽度、边界层流态、马赫数等因素对热环境的影响,通过分析热流时域曲线得到了瞬态热流的振荡特征。结果表明:台阶会显著增大热流;边界层流态的差异会引起缝隙倒角热流分布的显著变化;较高马赫数下的热流时域波动特征更温和,热流更低;部分状态存在瞬态负热流现象。研究结果可为隔热瓦热防护设计和认识缝隙、台阶诱导的复杂流动机理提供参考。

基于可调感温电桥的MEMS传感器恒温控制模型研究

温度漂移是限制MEMS传感器高精度应用的重要因素,恒温控制方案可从源头上降低温度漂移对其性能的影响。针对环境温度波动和温度梯度分布问题,提出了一种基于可调感温电桥的恒温控制模型,目标控温点通过不同温度信息加权得到,加权系数可由电学参数便捷调整,最终实现不同温度分布情况下的恒温点控制。同时,模型中增加了环境温度抑制电路,实时监测环境温度波动并将误差信息反馈至控制信号。利用Simulink搭建了热电一体化仿真模型,融合了具体电路结构和热学微分方程,仿真了热阻、热容和环境温度等因素对控温点的影响。考虑到环境温度(-55℃~55℃)以阶跃和斜坡方式变化,增加了环境温度抑制电路的模型,在温度稳定度方面分别优化了46.8倍(从1.7272×10^(-4)/℃到3.69×10^(-6)/℃@阶跃变化)和47.3倍(从1.5373×10^(-4)/℃到3.25×10^(-6)/℃@斜坡变化)。因此,所提出的恒温控制模型可有效抑制环境温度波动对恒温点的影响,并可应用于不同温度梯度分布情况,提高了恒温控制方案的适用性,缩短了设计周期。