空气源热泵相变蓄能除霜系统动态特性实验研究

为研究空气源热泵相变蓄能除霜系统的除霜过程动态特性及性能,开展了空气源热泵相变蓄能除霜系统的实验研究,并与传统逆循环热气除霜进行了比较.实验结果表明,与传统空气源热泵逆循环除霜相比,相变蓄能除霜可使系统的除霜时间减少至少4 min,压缩机的排气压力、吸排气温度、功率及室外机平均壁温回升速度均明显加快;相变蓄能除霜可使除霜时压缩机吸气压力提高0.3 MPa,有效地避免了压缩机低压保护性停机;当系统由除霜转向恢复供热时,采用蓄能除霜,室内机出风温度比传统除霜高且升高速度较快,更有利于提高供热房间的舒适性.

车用天然气吸附存储系统的吸附动力学

天然气吸附过程的热效应严重影响天然气的吸附量,是吸附储存天然气汽车走向应用的一大障碍.为减小热效应的影响,建立车用天然气储罐吸附过程的数学模型并用SIMPLER算法进行求解,以充气60s和180s为条件进行计算,得到以下结论:60s和180s充气对应的充气质量分别为2.1389kg和2.1723kg;充气效率分别比等温充气减少45.15%和44.29%;吸附剂平均温度分别升高74.76K和72.72K.可见,吸附放热对充气效率有很大影响,必须采取适当的措施减小热效应的不利影响.

作用模糊子集推理方法的研究与应用

针对实时模糊控制过程 ,提出作用模糊子集和作用模糊控制规则的概念 ;根据模糊逻辑推理中真值的产生、传递和接收机理 ,提出作用模糊子集推理方法 ;比较分析了作用模糊子集推理方法与 CRI法的推理结果 ;利用该推理方法实现了试验室温度模糊控制试验。

基于紫外可调谐激光吸收光谱技术的甲烷/空气平面预混火焰温度测量研究

火焰温度是燃烧领域最重要的宏观物理量之一,使用紫外可调谐激光吸收光谱技术,以火焰中的OH自由基作为测量对象对甲烷/空气平面预混火焰进行了温度测量。首先使用平面激光诱导荧光（PLIF）技术对甲烷/空气平面预混火焰不同燃烧工况条件下火焰中的OH基分布进行了测量,选取火焰中OH基分布均匀工况进行了紫外吸收光谱温度测量。通过LIFBASE仿真计算,综合考虑温度测量灵敏度、测量信噪比等因素,选择OH基A-X（0,0）吸收带中的P_1（2）和Q_1（8）两支谱线作为被测跃迁。测量时使用Nd∶YAG激光器泵浦染料激光器,经倍频后输出308～311nm紫外可调谐激光。通过染料激光器以0.4pm为步长进行激光波长调谐,分别扫描获得两条吸收谱线的吸收峰线型。对实验数据进行voigt拟合后,通过计算两条谱线的积分吸收值之比,获得了平面预混火焰中的温度信息。分别测量了燃烧器表面不同水平位置与燃烧器中心不同高度处的火焰温度。测量结果与文献报道的采用同样结构燃烧器,通过其他光谱技术获得的测量结果进行了横向对比。在OH基浓度较高的火焰锋面区域测温结果吻合度较高,验证了该技术测量结果的可信度。由于其测量对象与双线OH-PLIF测温的一致性,该技术未来可作为局部温度测量方法,进一步应用于对双线PLIF等二维火焰温度空间分布测量结果的标定当中。

基于积分吸收光谱技术的NO_2气体浓度检测

为了满足氮氧化物工业排放浓度检测和氮氧化物排放总量控制的要求,本文基于积分光谱技术对二氧化氮气体浓度进行了检测。建立了基于积分吸收光谱技术的NO_2气体分析方法和光学参量与气体浓度之间的关系。研究了积分吸收光谱技术的探测限、零点漂移、量程漂移和测量误差。实验结果表明在信噪比为2时NO_2气体探测限为1 mg/m^3。零点漂移小于1 mg/m^3,满量程漂移小于0.6%,最大相对误差为0.5%。证明了基于积分吸收光谱技术可以实现固定污染源排放NO_2气体浓度的高精度直接检测。

基于作用模糊子集推理的单片机模糊控制器研制与开发

本文介绍了基于作用模糊子集推理的数字式单片机实现方法 ;讨论了 80C5 5 2型单片机模糊控制器硬件和软件开发过程及技术要点 ;最后 ,给出了 80C5 5 2型单片机模糊控制器在测试室温度控制中的试验结果。

基于激光光谱法的燃煤烟气含氧量分析系统的小型化技术

基于激光光谱技术的燃煤烟气氧气分析系统的核心部件气体池占据很大体积,使得整体系统面临小型化困难的问题。本文提出了一种基于多孔散射介质延长气体吸收光程的方法,可以在保证相同检测灵敏度的前提下将气体池体积缩小两个数量级以上。采用4 cm塑料泡沫和1 cm氧化铝陶瓷分别获得了164 cm和52 cm的有效光程,并且散射原理使得系统对于光束校准具有很大的容忍度。该方法对于构建小型化、多组分气体分析系统具有重要应用价值。

基于QEPAS技术的乙炔微量气体高灵敏度检测研究

石英增强光声光谱(QEPAS)是近年来发展起来的一种痕量气体探测技术,具有系统体积小、价格低廉、探测灵敏度高等优点。乙炔(C_2H_2)是一种化学性质活泼的有毒气体,对它进行高灵敏度检测在变压器故障诊断、环境监测等领域有着重要的意义,基于此,采用QEPAS技术对C_2H_2微量气体展开高灵敏度检测研究。采用输出波长为1.53μm的连续波分布反馈半导体激光器作为激发光源。为了提高信噪比和简化数据处理过程,QEPAS传感器系统采用波长调制和2次谐波探测技术。为了提高QEPAS系统信号幅值,相比于常见的共振频率为32.768kHz的石英音叉,采用了共振频率较低的30.72kHz石英音叉作为声波传导器,同时还优化了石英音叉与激光束的空间位置、激光波长调制深度,并添加了声波微共振腔,选择的微共振腔长度为4mm、内径为0.5mm,最终获得了2.7ppm的优异检测极限,归一化噪声等效吸收系数为1.3×10^(-8) cm^(-1)·W·Hz^(-1/2)。

基于中红外量子级联激光器和石英增强光声光谱的CO超高灵敏度检测研究

采用石英增强光声光谱(QEPAS)技术对CO痕量气体展开检测研究.为了实现超高灵敏度探测,采用输出波长为4.6μm的新颖中红外高功率分布反馈量子级联激光器为光源,实现了对CO气体基频吸收带的激发与测量.在优化了调制深度、气体压强和提高了CO分子的振动-转动弛豫速率后,获得了1.95 ppbv的优异探测极限.在分析检测结果的过程中,讨论了能级寿命对信号强度的影响,并对QEPAS信号强度的表达式进行了修正.

基于石英增强光声光谱的痕量气体实时检测研究

石英增强光声光谱技术(QEPAS)出现时间较晚,是一种较为新颖的痕量气体探测手段,本文以大气中的水汽作为测量目标,开展对基于QEPAS技术的痕量气体探测系统的研究。理论上,首先对激光器波长调制及信号谐波探测的原理进行了分析,得到了可用于气体浓度信号反演及激光器波长锁定的实现方案,并讨论了可用于高灵敏度气体探测的吸收谱线的选择原则。实验中,以输出波长为1.39μm的连续波分布反馈单纵模二极管激光器作为激发光源,采用激光器波长调制和2次谐波探测技术,首先研究了激光波长调制深度对QEPAS系统产生的信号幅度的影响,接下来对声波探测系统中微共振腔强声波增强特性进行了研究。QEPAS系统经过优化后,获得了5.9ppm的探测极限,同时对不同浓度的水汽进行了测量,实验数据线性拟合后,得到R-Square为0.98,证明了此QEPAS系统具有良好的线性响应度。最后,运用基于3次谐波探测的激光器波长锁定技术,对大气中的水汽变化进行了长达12h的连续测量,实验结果表明,该系统性能稳定,具有良好的连续测量能力,可广泛应用于其他痕量气体的高灵敏度连续在线测量的研究上。

基于石英增强光声光谱的HCl痕量气体高灵敏度探测研究

HCl是一种有毒有害气体,对其高灵敏度探测具有非常重要的意义,然而到目前为止,采用激光光谱的手段对其探测的研究报道很少。石英增强光声光谱(QEPAS)是近年来发展起来的一种痕量气体探测技术,具有系统体积小、价格低廉、探测灵敏度高等优点。以5 000ppm HCl∶N_2混合气作为待测目标,采用输出波长为1 742.38nm的分布反馈连续波单纵模半导体激光器,开展对基于QEPAS技术的HCl高灵敏度探测研究。为了提高信噪比和简化数据处理过程,QEPAS传感器系统采用波长调制和2次谐波探测技术。研究中,首先对声波探测系统中微共振腔强声波增强特性进行了讨论,选择了"共轴"形式的声波微共振腔,并对其尺寸进行了优化,选择的微共振管长度为4mm、内径为0.5mm。实验中研究了激光波长调制深度对QEPAS系统产生的信号幅度的影响,当QEPAS系统积分时间为1s、激光波长调制深度为0.23cm^(-1)时,获得了815ppb的优异检测极限,归一化噪声等效吸收系数为7.41×10^(-9)cm^(-1)·W·Hz^(-1/2)。在后续的实验中,可在待测HCl气体中加入水汽分子,提高HCl分子的热弛豫速率,进一步提高HCl-QEPAS传感器系统的信号强度。

用于激光诱导等离子体点火技术的激光源研究进展

激光诱导等离子体点火是一种新颖的发动机点火方式,这种技术点火位置精确可控,点火延迟时间短,无烧蚀作用,还可实现同时多点点火,能够提高发动机的燃烧效率,具有良好的发展前景。主要针对用于激光诱导等离子体点火技术中的核心元件——激光光源的发展状况及最新成果作了全面的综述,并对该种类型激光器的发展前景进行了展望。