跨临界CO_(2)与R1234yf低环温高温热泵热水系统性能分析

热泵中采用环境友好型工质可以减少对臭氧层的破坏,在低环境温度的条件下,在已有热泵系统的基础上,可使用CO_(2)跨临界循环,并采用机械过冷。基于此,本文提出了R1234yf/CO_(2)机械过冷热泵系统(MSHPS)、CO_(2)/R1234yf双气冷器机械过冷热泵系统(DMSHPS)和CO_(2)双级压缩三气冷器热泵系统(TSCHPS)。通过建立热力学模型,对采用CO_(2)和R1234yf的系统制热性能进行分析,通过最优排气压力、蒸发温度、冷凝温度、辅循环和主循环流量比等条件,对同一系统和不同系统间的性能进行分析。本文将R1234yf替换为R134a,对比MSHPS和DMSHPS中采用R1234yf和R134a的制热性能,结果表明:MSHPS和DMSHPS两个系统中R1234yf和R134a的制热性能基本相当。

CO_(2)气液两相小型膨胀机的研究进展

随着国际社会环境意识的提高,臭氧层破坏、温室效应问题受到持续广泛的关注,越来越多的学者将注意力集中于环保制冷剂。CO_(2)因简单易得、安全可靠、传热性能和流动性好等优点受到重视。本文对CO_(2)气液两相小型膨胀机的研究进展进行分析和总结,发现在循环中将节流阀换成CO_(2)膨胀机可有效提高系统的制冷效率,经过计算得到带膨胀机跨临界CO_(2)循环的制冷、制热效率分别比R134a循环高6.9%、4.6%,比带节流阀的循环高25.76%、16.17%;CO_(2)膨胀机的等熵效率越高,系统制冷、制热效率越大,若CO_(2)膨胀机的等熵效率大于32%,则带CO_(2)膨胀机的系统性能优于带回热器循环的系统性能。不同CO_(2)膨胀机由于结构不同导致效率、泄漏和摩擦损失不同,活塞式、转子式等膨胀机结构简单,但同时泄漏损失也较大;滑片式、旋转叶片式、涡旋式等膨胀机效率得到了很大提高,但其结构较为复杂,制造难度大,生产成本较高;同时对当前存在的一些问题提出了解决办法,如进行合理的设计减小泄漏与摩擦损失、将压缩功提供给压缩机、在膨胀过程中加入其他气体以及设计可调节膨胀比的CO_(2)膨胀机。目前CO_(2)膨胀机的研究基本集中于实验室,在工程中应用较少。因此未来应以实验和理论相结合,进一步研究CO_(2)膨胀机效率提升、关键零部件技术开发等问题。

电动压缩式大温差机组设计实测与分析

本文提出利用电动压缩式大温差供热机组与大温差长距离供热技术相结合的“零碳供热”模式,其适应了电网与热网的运行特性,将两者有机的结合,实现了以“绿色电力”为主的供电模式和以零碳的工业余热为主的供热模式,因此成为“热电协同”的关键设备。经过本文论证,其经济性可以达到热电联产相当的水平,可以大幅降低长输网回水温度从而增加热网的输送能力;而且其回水温度可以很低,结构紧凑,工况限制和空间限制更少。为验证该技术路线的可行性,本文对实际应用于运城市的0.5 MW机组在2020—2022年度两个供热季的运行性能进行了实测与分析。测试结果表明:机组在0~100%运行负荷范围内均能稳定高效运行;仅计算电动压缩式热泵部分的性能时,最小供热COP为6.5,最高供热COP为13.1,全年运行平均供热COP为8.3。热网一次网回水温度最低可以降至比二次网回水温度低33 K,最低回水温度可达15℃;相对燃气锅炉投资回收期为4年。

二氧化碳直接蒸发冰场排管内流动沸腾换热数值模拟分析

为探究二氧化碳直接蒸发室内冰场的传热特性,对二氧化碳在内径为11.00 mm以及13.47 mm的水平光滑管进行计算流体力学模拟分析。分析了质量流速、热通量、管径以及干度等因素对二氧化碳在水平光滑管中的流动沸腾换热特性的影响。计算结果表明:在CO_(2)室内冰场工况下,质量流速、热通量等参数的提升能够增强换热性能。对已有的换热关联式进行修正,使其能够适用于大管径工况,并将新关联式计算出的结果与文献中的实验数据进行对比,结果显示新的换热关联式关联性较好。分析了大管径工况下制冷剂含油对传热系数的影响因子。对于二氧化碳直接蒸发室内冰场的优化设计具有参考价值。

二维PIV图像处理算法

在二维 PIV的图像处理中 ,本文从互相关技术出发 ,建立了相应的连续两幅图像之间的粒子对应方法 ,提出了误对应速度向量的判断和消除准则。通过粒子的标定、粒子的对应、误对应粒子速度向量的判断和消除等步骤建立了相应的二维射流的 PIV图像处理方法。利用日本可视化协会 (VSJ)提供的二维射流标准图像的处理 。

一种用于PWM逆变器的非对称T型滤波器的设计方法

针对以体积最小为目的的PWM逆变器用非对称T型滤波器的参数设计中会出现高次多元方程,难以获得有用的解析解的实际问题,提出了一种采用三维数据可视化技术的设计方法:在保证低通滤波器衰减特性的前提下,分别绘出纯电阻负载和阻感负载时系统功率因数的曲面,再依次考量电力电子器件中的电流负担、电压应力等因素,从空间曲面到空间曲线,再到平面曲线,逐步地缩小取值范围。最后对电感器的结构进行了优化设计。实验验证了该方法的正确性和实用价值。

一种间接测算推挽变压器漏感的新方法

电子变压器集中等效参数的具体数值与试验条件直接相关,该文结合功率器件的开关状态对推挽变压器的交链磁通进行了详细分析,提出在对漏感进行测算时应根据能量流向的不同而采用相应的方法:初次级绕组之间的漏感宜通过额定电压满负载条件下的阶跃响应来计算;两初级线圈间的漏感宜通过切换最大电流时的尖峰电压来计算。实验验证了测算结果的正确性。

采用PTV技术研究循环流化床内气固两相流动

采用PTV技术对循环流化床顶部颗粒稀疏流动区域进行了测量 ,其中采用先进的高速摄像技术获取流动的连续图像 ,并采用目前有望在气固两相流动测量中发挥较大作用的四种PTV算法 :BICC法、VGT法、SPRING法和 4 FRAME法 ,对所获取的图像进行颗粒配对处理 ,从而得到流场中运动颗粒的速度信息。所得到的结论为 :本文所采用的PTV算法在图像处理中都产生少量的伪矢量 ,通过采取简单的伪矢量识别算法就可以剔除大部分伪矢量 ;本文实验条件下 ,测得循环流化床顶部区域内颗粒运动速度差别较小。本文工作为进一步详细实验测量研究奠定了理论与技术基础。

Four-dimensional Visual Analysis and Design Optimization of LC Filters at DC Side of Single-phase Diode Rectifiers

整流滤波电路用途广泛但其优化设计不易得到全局最优解。对单相桥式不控整流电路的LC滤波器进行深分析，得到输出平均电压、浪涌电流、振荡电压、谐波衰减比和体积等的表达式f（L，C,R），并在Matlab环境下用四维数据场展现其全局的值域分布，按需用不同交集来表征所须兼顾的多个设计目标，逐步导入约束条件来进行优化。实验结果表明，在滤波器外特性基本相同的前提下，基于数据场可视化算法的优化设计达到了体积缩小1／4的效果。

三维状态变量可视化及其在逆变器设计中的应用

为改进基于非对称T型低通滤波器的电压源逆变器的设计,提出一种三维状态变量的时域可视化方法。首先用状态矩阵推出状态转移方程,然后将脉宽调制(pulse width modulation,PWM)波的频谱表达式代入,借助Matlab画出三维空间的状态轨迹及其平面投影。介绍通过正负反馈来抑制系统极点变化的控制策略,以空载时控制对象来设计基于内部模型原理的电压调节器的方法。提供三维状态空间轨迹、程序框图和实验结果。该方法可供有3个状态变量的控制系统设计时参考。

基于BICC算法的PIV技术

对基于ＢＩＣＣ（ＢｉｎａｒｙＩｍａｇｅＣｒｏｓｓ－Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）算法的ＰＩＶ（ＰａｒｔｉｃｌｅＩｍａｇｅＶｅｌｏｃｉｍｅｔｒｙ）技术的原理进行了较详细的介绍．以封闭的正方形容器内的旋转流场为例，用计算机模拟检验了ＢＩＣＣ算法的可靠性，最后利用ＰＩＶ技术对阀腔内真实流场进行了测量．结果表明，ＢＩＣＣ算法能有效地进行图像粒子的识别，利用该算法可以得到精确的ＰＩＶ测量结果．

基于数据可视化技术的逆变器用T型滤波器优化设计方法(英文)

以提高滤波器对非线性负载的适应性和整机功率密度为目的,提出一种用四维可视化技术优化非对称T型滤波器的设计方法。优化目标为降低输出阻抗和提高系统功率因数,取值范围由四维表现图的交域构成;截止角频率等约束条件的选择充分考虑到器件的电流负担和电压应力;整个设计过程在四维表现图、两参数变化的根轨迹和Bode图的可视化条件下进行,便于把握多目标函数的变化趋势,进而综合考虑各方面的因素来确定最优解。实验结果和相关数据表明所设计的低通滤波器达到了带约束条件的多目标优化目的,且该方法也可用于类似的工程优化设计。

大长高比腔体内的混合流体行进波对流

该文报告大长高比腔体(Γ=46)中强非线性状态(Ψ=-0.47)混合流体行进波对流图案的数值模拟结果。利用MAC法通过二维流体力学扰动方程组进行了数值模拟。获得了发生在对流发生点附近的线性Counter propagating wave,出现在分叉图非线性分支上的均匀行进波和发生在分叉图sadd le-node附近的局部行进波状态等三种行进波对流图案,并探讨了它们的稳定性。最后将数值模拟结果与实验结果进行了比较。

静电纺丝法制备超疏水/超亲油SiO_2微纳米纤维膜

采用静电纺丝法制备SiO2微纳米纤维膜,经六甲基硅氮烷(HMDS)改性后获得疏水/亲油特性,用FTIR、SEM、接触角等手段表征纤维膜的成分、微观形貌和对水及正十二烷的润湿性能等,研究了制备工艺对纤维膜物性参数以及润湿性能的影响,并测试了改性后纤维膜的高温稳定性和耐腐蚀性能。结果表明:SiO2微纳米纤维膜具有较多的孔隙和较高的比表面积,经HMDS改性后其表面粗糙结构结合疏水亲油的-Si(CH3)3基团使得纤维膜获得超疏水/超亲油特性,其水接触角为153.7°、水滚动接触角为8.2°、油接触角为0°;超疏水/超亲油SiO2微纳米纤维膜的最高耐受温度为450℃,最大拉伸强力为(40.7±9.4)×10-2N,且具有较好的耐腐蚀性能。

推挽变压器的一种外特性模型

以推挽式电压型SPWM(Sine Pulse Width Modulation)逆变器为例,由动态有效漏感的假设并结合开关器件通断状况提出了推挽变压器的一种数学模型,讨论了漏感的时空属性,阐明了漏感作用时间、涉及空间与线圈间能量流向的关系,提供了仿真和实验结果。

铜合金的疲劳寿命预测

采用平面弯曲疲劳试验,测定了C1100P14H纯铜和C2801P14H黄铜的SN曲线。结果表明,实验铜合金没有疲劳极限。随外加交变应力增大,疲劳寿命缩短。在相同外加应力条件下,轧制态合金的疲劳寿命高于退火态合金的疲劳寿命。利用MansonCoffin法则和塑性应变幅与疲劳循环次数的理论关系,通过计算得到了铜合金的理论SN关系曲线,与实验结果吻合较好,表明该理论SN关系曲线可用来预测铜合金的疲劳寿命。

非对称T型滤波器设计的一种五维可视化算法

针对电机工程科学计算时常遇到多元非线性函数既无解析解又难以觅得有用数值解的问题,提出并实现一种五维数据场可视化的方法,即将第4个自变量ω映射到时间t上,使因变量的空间色场为时间的函数f(x,y,z,t),进而从可再现的色场中得到更为完整的视觉信息f(x,y,z,ω)。该方法在变频器用非对称T型无源滤波器多目标多约束条件的优化设计实践表明,在求此类4元非线性方程全局最优解及判别该数值解的鲁棒性时,将自变量和因变量之间的函数关系以这种五维可视化的形式显示出来,可快速地为设计者提供直观全面的决策信息。

基于遗传算法的农业移动机器人视觉导航方法

为了保证田间作业的农业移动机器人能够对作物行进行自动识别,并且对干扰环境具有一定的鲁棒性,采用基于遗传算法的面-带模型匹配视觉辨识方法直接对未经任何预处理的田间作物图像进行识别。通过人工图像和实际图像扫描,论证了该方法对作物行间识别的准确性和稳定性,以及对于包括干扰物等环境噪声的鲁棒性。经实际田间作物图像辨识,验证了该方法在实时控制中的有效性。

乳腺癌组织内唾液酸的表达及其与预后的关系

目的：检测１０４例乳腺癌组织内唾液酸的表达。方法：采用凝集素组织化学染色技术。结果：生物素化ＬＰＡ（Ｌｉｍｕｌｕｓｐｏｌｙｐｈｅｍｕｓａｇｇｌｕｔｉｎｉｎ）阳性率为５６．７％（５９／１０４）；唾液酸的阳性表达与临床病理分期及淋巴结转移密切相关；在１００例行根治性手术的乳腺癌中，４５例ＬＰＡ阴性患者的无瘤生存率明显高于５５例ＬＰＡ阳性患者（Ｐ＜０．０５）。结论：乳腺癌组织中，唾液酸的表达能够反映乳腺癌的恶性潜能，阳性表达是一项预后差的指标，生物素化ＬＰＡ为判断乳腺癌预后提供了一种方便可靠的新方法。

单相SPWM逆变桥输出电压的谐波分析

考虑逆变系统中死区及续流对输出电压的影响,利用双重傅里叶变换对单相全桥倍频三电平正弦脉宽调制(SPWM)逆变桥的输出电压进行了分析,定量地描述了其谐波分量,推导出无死区、有死区(补偿前后)的输出电压频谱公式,利用数据可视化技术描述了0～60kHz的谐波分布图。为了验证理论分析的准确性,利用Matlab7.01/Simulink建立模型进行仿真研究,并在逆变器样机上进行了实验,仿真与实验均验证了数学分析的正确性。研究结果表明,只有经充分补偿后,逆变桥输出电压的低次谐波才能得到有效抑制。