一种透射式高功率激光发射系统的设计与分析

针对当前高能激光系统的工程应用需求,设计了 一种在一定目标距离范围内连续调焦聚焦的透射式高功率激光发射系统.首先通过理论分析高斯光束的远场聚焦特性,计算得到光学系统的放大倍率、光束角和发散角等参数;其次分别选取三片式、四片式和五片式作为设计模型,采用光学设计软件序列模式进行仿真分析,分析对比了三种结构形式的设计结果.为...     

基于OSLO的无限远像距消色差显微物镜的设计

共焦激光扫描显微镜对物镜有高分辨率、易于实现纵向扫描的要求,为此设计了高分辨率6片式无限远像距显微物镜.它的前置物镜与辅助物镜之间具有一段平行光路,因此容易实现轴向扫描.根据使用要求总体计算该物镜的外形尺寸,以像差理论为基础选择6片式的消色差物镜初始结构,用专业光学设计软件OSLO对物镜和辅助物镜进行设计和像质分析.设计结果显示,独特的6片式结构的20×物镜分辨率达到了800 lp/mm,符合共焦显微镜的使用要求.     

利用高翅管换热器提高压力恢复系统效率

为提高压力恢复系统效率,设计并制造了一台高翅管换热器。采用滚扎而成的整体式螺旋高翅片管,代替套片式圆形普通翅片管,翅片管材料为紫铜,管束按等腰三角形叉排布置,管内强制水冷。测试了高翅管换热器的阻力特性,对比分析了加入换热器前后压力恢复系统性能的变化。结果表明:随着背压的提高,该换热器流阻逐渐降低,当背压达到9.366kPa时,换热器流阻为0.133kPa,仅占换热器入口激光尾气压力的1.4%;与不加换热器相比,加入高翅管换热器后的引射器混合室入口压力降低了12.95%,压力恢复系统的效率得到了提高。     

气-气热管换热器设计中的一些问题

本文对气-气热管换热器的设计问题作了简要评述,给出便于实际采用的设计方法和考虑原则.热管换热器可以设想成等效的间壁式换热器进行设计计算.文中对设计步骤、计算模型、计算公式和参数的选用、以及方案选择的依据等作了系统说明.     

管间距对涡强化扁管管片散热器传热的影响

本文应用萘升华传质/传热比拟技术对涡产生器强化的叉排扁管管片式换热器的横向管间距对传热/传质及阻力的影响进行了实验研究。本研究的目的是要得到一可工程应用的关联式,它能反映不同的横向管间距(S_1/S_2=0.582、0.727、0.969)对传热/传质及阻力特性的影响。     

弓形折流板换热器中折流板对换热器性能的影响

本文采用Bell-Delaware换热器设计方法研究了传统弓形折流板换热器加热轻油时在不同管束排列角度下,改变换热器壳侧折流板间距以及改变折流板的窗口高度对管壳式换热器的壳体内径、换热管数目、壳侧换热系数及壳侧压降的影响.     

防污染的自消应力高纯度气体低温换热器的设计

该设计解决了低温工程与低温技术等领域所使用的高纯度气体介质换热的要求,具有显著的经济效益和社会效益。其换热器是由四个管壳式热交换器串联组合而成,壳体呈窄矩形,换热管采用U形换热管,四个管壳式热交换器呈方阵置放在低温换热器筒体内。低温换热器采用的材料是0Cr18N i9/304,该种材料的透气性小、耐磨损、抗腐蚀能力强和性能稳定,防止了气体被污染。另外在低温下,考虑了材料的热胀冷缩所产生的应力,使应力能够自行消除,提高了它的密封性能,最终使低温换热器密封性能好,防止了气体被污染,保证了气体的高纯度。     

螺旋折流片换热器壳侧传热与流动的数值模拟

提出了一种强化管壳式换热器壳侧传热的螺旋折流片式换热器新方案,该方案在部分管子上套上螺旋折流片,不仅强化传热,而且对相邻管子形成支撑;利用FLUENT流体计算软件对同心套管螺旋折流片式换热段的壳侧流场、温度场进行了数值模拟,并讨论了螺旋角对其强化传热和阻力性能的影响。结果显示螺旋折流片诱导的涡旋流动对于减薄边界层,促进近壁流体与主流区流体的动量和质量交换进而强化传热有明显的作用,传热系数可比光管提高约40％-100％,但其流动阻力也将增大。     

分体式空调室内机空气流动及换热器传热特性的研究

不同尺寸和结构的机壳和管翅式换热器直接影响到分体式空调室内机空气的流场分布,进而影响换热器的换热效果及其出风风量。文中采用ANSYS软件CFX模块对一款三段式管翅式换热器在不同风机转速下进行了三维数值模拟,并对换热器的空气流场、温度场、空气与翅片换热系数和翅片表面热流密度分布进行分析。通过室内机出风口风量实验验证,本模型的建立是合理的。     

一种强迫风冷盘式换热器设计研究

本文通过参数化建模设计了一种新型强迫风冷盘式换热器,通过模拟仿真得出吊舱内部温度与压力分布。同时,试验样机的试验结果与热设计结果趋势吻合较好,散热量250 W,内外温差30℃,满足散热量设计要求。     

波纹板式空冷器阻力与传热特性实验研究

在可改变风量和热水流量的实验条件下,对波纹板式空冷器的阻力与传热特性进行实验研究。得到了空气侧的阻力降关联式以及两侧的对流换热系数关联式,其适用于热水雷诺数在2000-8000之间、空气雷诺数在2000-10000之间。在相同工况下,比较了波纹板式、光管式和翅片管式空冷器的性能指标,结果表明:迎面风速在2.45-4.1 m/s之间,波纹板式空冷器传热系数达到100-160 W/m2/℃;约比光管式提高70%,但只有以管束外表面为基准的翅片管式传热系数的六分之一;板式空冷器单位体积换热量约是翅片管式空冷器的1.5倍,是光管式的15倍;板式空冷器单位功耗换热量约是光管式空冷器的5.5倍,而翅片管式空冷器与光管式空冷器则相差不大。     

基于虚拟样机的回旋加速器主磁铁设计与修正

 磁铁设计对于等时性回旋加速器极为关键。磁场分布需要满足粒子等时性加速和粒子径向、轴向聚集要求,同时避免危险的横向共振。提出了一种计算机辅助的自动化磁铁设计、建模和修正的方法,该方法在基于Python混合编程的虚拟样机集成设计环境中实现。详细描述了利用3维电磁场仿真软件TOSCA和自主开发的粒子束跟踪软件PTP对磁铁的优化过程,并给出了一个16 MeV负氢紧凑型回旋加速器的主磁铁设计实例。     

Computer models of hearing aid transducers for integrated circuit design.

Electronic circuit modeling using computer-based simulation tools is well established and device models are available for common electronic components. However, acoustic models of audio transducers for use during integrated circuit design are not readily available. This causes difficulty for designers of audio amplifiers, and increases the uncertainties of a successful silicon integration of a circuit design. This paper reports on a technique for the creation of electroacoustic models of hearing aid microphones and receivers that can be connected to an amplifier under design, and incorporated into PSPICE simulations. Verification of the technique and models was performed by comparing measured frequency response data with graphs created by PSPICE modeling. The conclusions were that the method developed for creating these models, and the models themselves, were accurate enough to be used for acoustic simulations of frequency response performance during amplifier design, and gave results comparable to data obtained from breadboard measurements of the same circuits.     

管肋式辐射器排热特性的数值分析与优化设计

为得到按单面辐射方式布置的管肋式空间辐射器的排热特性，建立了相应的数学模型．采用数值模拟方法分析了管内流体温度、肋片几何尺寸和等效热沉温度对辐射器排热特性的影响，得到了不同参数值下辐射器单位面积排热量以及特定参数范围内的辐射器肋片最佳宽度和肋片效率．数值模拟结果对辐射器的工程结构设计以及空间站热管理方案的优化分析具有一定的参考价值．     

基于阵列式连体透镜的LED二次光学设计

针对LED照明系统中单颗LED及其透镜组合设计的发光量小,照射范围有限,不能满足实际照明需求的问题,提出了一种阵列式连体透镜的LED二次光学设计.根据阵列式LED的特性建立多颗了LED光学模型,并运用光学仿真软件TracePro对该二次光学设计进行模拟与仿真.结果表明,阵列式连体透镜在改善光照均匀性方面具有较好的效果,...     

改进风冷螺杆热泵机组的分液器性能实验研究

风冷螺杆机组冬季风侧换热器作为蒸发器时存在分液不均问题,换热器集气管温度波动,影响制热量。通过实验测试找出原因:翅片换热器上下进风量不均;通过换热器各路铜管的制冷剂质量流量不均。调整换热器管路布置;计算调整混合室的内径获得雾状流。通过性能更好的分液器和适当的换热器设计,取得了较好的分液效果,提高了机组制热量。     

Discovery and design of lithium battery materials via high-throughput modeling

This paper reviews the rapid progress in the field of high-throughput modeling based on the Materials Genome Initiative, and its application in the discovery and design of lithium battery materials. It offers examples of screening, optimization and design of electrodes, electrolytes, coatings, additives, etc. and the possibility of introducing the machine learning method into material design. The application of the material genome method in the development of lithium battery materials provides the possibility to speed up the upgrading of new candidates in the discovery of lots of functional materials.     

Computer design of a compact cyclotron

Here we present results of the computer design of the structural elements of a compact cyclotron by the example of HITFiL cyclotron selected as the driving accelerator that is under construction at the Institute of Modern Physics (Lanzhou, China). In the article a complex approach to modeling of the compact cyclotron, including calculation of electromagnetic fields of the structural elements and beam dynamics calculations, is described. The existing design data on the axial injection, magnetic, acceleration and extraction systems of the cyclotron are used as a starting point in the simulation. Some of the upgrades of the cyclotron structural elements were proposed, which led to substantial improvement of the beam quality and transmission.     

Modeling tools for design of type-II superlattice photodetectors

In this paper, we present a range of modeling tools that are used in the design and performance evaluation of type-II superlattice detectors. Among these is an optical and photo carrier transport model for the spectral total external QE, which takes into account carrier diffusion length. Using this model, the diffusion length is extracted from external quantum efficiency measurements. It can also be used to fine-tune an optical cavity in relation to the wavelength range of interest for optimal quantum efficiency. Furthermore, an electrical device model for band bending, dark current and doping optimization is described. The modeling tools are discussed and examples of their use are given for MWIR type-II detectors based on InAs/AlSb/GaSb superlattices.     

制冷用线性压缩机结构设计与动力分析

介绍了制冷用线性压缩机结构中活塞组件、容量调节机构和气阀等设计选型的解决方法,提出一种以R134a为工质,冷量为2kW的线性压缩机设计方案。建立线性压缩机动力系统数学模型,并对模型中主要非线性因素气体力进行分析,以活塞运动方向为判据区分压缩机的工作过程,最后通过MATLAB/Simulink平台建模仿真,分析动力系统设计参数对制冷用线性压缩机动力性能的影响。