化工用换热器的应用与研究

在国内社会经济飞速发展的阶段,化工产业也有了不小的突破,社会对化工换热器方面提出的需求量也不断提升.因此,相关领域对此方面的应用研究愈加关注与重视.     

热沉尺寸对半导体激光器有源区温度的影响

半导体激光器随着输出功率的提高在各领域的应用日益广泛,但芯片温度升高引起的功率饱和问题仍然是目前研究的重点之一。利用ANSYS软件对工作波长为808nm的单芯片半导体激光器的芯片有源区温度与封装热沉尺寸的关系进行了稳态热分析,模拟得出不同热沉参数条件下封装激光器芯片有源区温度的变化曲线,并提出一种散热较好的结构方案。     

地源热泵产业专利技术发展情况分析

从国际总体发展情况、国内申请和国外来华申请的申请人和技术主题入手,对地源热泵这种高效节能空调系统涉及的专利情况做了较深入的分析。指出该技术领域的专利集中度较高,跨国公司在我国的专利布局正在有步骤、有重点地进行。依据专利数据结合本产业发展过程中的经验和教训,对我国地源热泵产业的技术和产业化,提出了几点具体建议。     

半导体制冷的大功率LED模组散热模拟

基于热电制冷原理,对采用半导体制冷器制冷的50W大功率LED模组系统散热进行模拟,研究了大功率LED结温(Tj)、半导体制冷器工作状态(冷热端温差ΔT)、散热器热阻(Θh-a)间的关系。模拟结果表明,采用半导体制冷的LED模组系统,存在一个Θh-a的最大限制值,只有Θh-a小于这一限制值时制冷器才能降低LED结温;随着所设计的制冷器ΔT增加,其制冷效率下降,而所要求的散热器散热强度先降低后升高;当Θh-a为定值时,制冷器的ΔT有一个最佳范围;使用多级半导体制冷来给LED模组系统散热更具有价值。     

适用于大功率光电芯片散热的一体化平板热管

为解决大功率光电芯片散热问题,构造了一种新结构一体化平板热管。利用超轻多孔泡沫金属作为毛细吸液芯,以水、丙酮和乙醇为工质,在不同充液比、加热功率和倾角条件下对新结构热管的热性能进行了研究,结果表明,这种新结构平板热管不仅消除了热管与散热片间的接触热阻,而且使整个散热翅片也处于均温状态,当功率达到380W、热流密度超过445 W/cm2时,热管仍具有较好的均温特性,且热阻较小,可达0.04℃/W。在3种工质中,水是最佳工质选择,且当充液比为30%时具有较好的效果。实验表明,以泡沫金属为吸液芯的新结构一体化平板热管具有很好的传热性能,并扩展了承载大热流密度的能力。     

大功率LED路灯散热器自然对流的数值研究

采用CFD软件对常规型大功率LED路灯散热器建立了三维数值模型,在大空间中进行了耦合数值传热计算,并用实验验证了数值计算的可靠性。研究了自然对流散热过程中散热器的温度场和周围扰流空气的速度矢量场分布。针对散热器散热过程中,扰流空气不能进入散热器肋片中间让肋片充分发挥自然对流冷却效果,提出了一种新的结构设计,通过数值计算得到了较理想的结构。在同等功率下散热器基板底面最高温度比原模型低了5℃,肋片平均换热系数提高了17.6%,显著提高了大功率LED路灯散热器的散热能力。     

热处理对紫色翡翠光谱学特征影响的研究

使用X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见吸收光谱仪(UV-VIS)与拉曼光谱仪,对进行氧化气氛热处理前后的紫色翡翠样品进行光谱测试。XRD分析结果显示,紫色翡翠样品中95%以上是硬玉成分。热处理前后的紫外-可见吸收光谱对比结果显示,样品热处理后的光谱和热处理前相比,437nm处尖峰以及580nm处吸收包基本消失;而拉曼光谱图对比结果显示,热处理后黄褐色部位拉曼峰值基线整体呈上升趋势。分析结果表明,紫色翡翠样品主要致色离子为Fe2+,在经过热处理后,Fe2+氧化成为Fe3+,生成Fe2O3,从而致使热处理后的紫色翡翠样品呈现出黄褐色。     

红外技术定量诊断设备内部缺陷可行性的理论证明

阐述了用红外技术与求解导热反问题相结合对三维圆柱形工业设备内部缺陷进行定量计算的方法，从理论上证明了求解的可行性。在已知设备的表面温度分布情况下，求解几何形状部分未知的传热学反问题将导致一非线性方程的求解，用牛顿迭代法对该方程数值求解可准确定出设备内部缺陷的位置及尺寸。     

Numerical investigation of the physics of rotating-detonation-engines

Rotating-detonation-engines (RDE’s) represent an alternative to the extensively studied pulse-detonation-engines (PDE’s) for obtaining propulsion from the high efficiency detonation cycle. Since it has received considerably less attention, the general flow-field and effect of parameters such as stagnation conditions and back pressure on performance are less well understood than for PDE’s. In this article we describe results from time-accurate calculations of RDE’s using algorithms that have successfully been used for PDE simulations previously. Results are obtained for stoichiometric hydrogen–air RDE’s operating at a range of stagnation pressures and back pressures. Conditions within the chamber are described as well as inlet and outlet conditions and integrated quantities such as total mass flow, force, and specific impulse. Further computations examine the role of inlet stagnation pressure and back pressure on detonation characteristics and engine performance. The pressure ratio is varied between 2.5 and 20 by varying both stagnation and back pressure to isolate controlling factors for the detonation and performance characteristics. It is found that the detonation wave height and mass flow rate are determined primarily by the stagnation pressure, whereas overall performance is closely tied to pressure ratio. Specific impulses are calculated for all cases and range from 2872 to 5511 s, and are lowest for pressure ratios below 4. The reason for performance loss is shown to be associated with the secondary shock wave structure that sets up in the expansion portion of the RDE, which strongly effects the flow at low pressure ratios. Expansion to supersonic flow behind the detonation front in RDE’s with higher pressure ratios isolate the detonation section of the RDE and thus limit the effect of back pressure on the detonation characteristics.