热电制冷LED自然对流散热的设计与优化

为提升高热流密度下LED灯具的自然对流散热性能,以一款基于热电制冷（TEC）的单颗LED小型灯具模组为研究对象,在采用实验测量和回归拟合准确获得TEC性能参数的基础上,建立了有无TEC参与散热的等效热路模型,并选择合理的数学公式对其进行性能描述,进而遵循本文设计的计算流程快速得到各种散热性能数据。LED模组的散热分析表明：在恒定的LED热功率下,施加最佳的TEC电流可获得最高的散热性能;LED热功率越低,安装TEC的散热性能越比常规方法优异。经遗传算法优化前后的性能对比分析表明：优化后结构中TEC的合理工作区明显增大,能满足LED更高功率的散热需求;当LED为0.493 W时,优化后结构的最佳结温仅为15.66℃,远低于30℃的环境温度。基于TEC实验数据建立的等效热路模型,能为装配TEC的LED模组提供快速完整的散热设计分析与结构优化的合理方案。     

3种三羟甲基丙烷己二酸、庚酸混合酯的对比研究

以硫酸为催化剂,采用三羟甲基丙烷、庚酸和己二酸一步法和两步法合成了三羟甲基丙烷己二酸、庚酸混合酯;采用三羟甲基丙烷三庚酸酯与己二酸酯交换法合成了三羟甲基丙烷己二酸、庚酸混合酯。通过基团和质量守恒,计算三羟甲基丙烷和己二酸的反应比例;根据¹³CNMR结果,发现与酯化/酯交换反应的原料比例具有明显的一致性,通过分析不同方法形成的酯键情况,发现3种方法合成的混合酯中己二酸含量相当。      

金属醋酸盐催化合成聚丁二酸乙二醇酯预聚体和碳酸二甲酯

研究了醋酸盐催化碳酸乙烯酯（EC）和丁二酸二甲酯（DS）同时合成聚丁二酸乙二醇酯 (PES) 预聚体和碳酸二甲酯(DMC)的耦合反应新工艺。 采用气相色谱-质谱联用定性分析馏分组成;红外光谱、核磁共振表征了预聚物的结构;采用乌式粘度计测试了预聚物的特性粘数;气相色谱定量测定馏分碳酸二甲酯的收率以考察耦合反应的进度。 以对该反应催化效果最佳的无水醋酸锂为催化剂考察了物料配比、反应温度、反应时间、催化剂用量对耦合反应的影响,结果表明,最佳的工艺条件为：反应温度195～200 ℃,n(EC)∶n(DS)=2∶1,n(cat)∶n(EC+DS)=0.02∶1,反应时间为2 h,耦合反应所得的DMC收率为48.0%,聚丁二酸乙二醇酯预聚物的特性粘数为0.3787。     

仿双髻鲨头部的仿生机器鱼外型设计及其流场特性

近年来对海洋资源的开发利用成为了社会的研究热点, 推动了国内外学者关于水下航行器各方面的研究工作. 其中航行器的外形设计是研究中较为重要的一部分, 直接影响其在水中行进时所表现流体性能的优劣. 自然界中存在的各种鱼类以其阻力性能好等优点吸引了科研工作者广泛关注. 为设计流体性能较好的航行器壳体外形, 本文将目光放在了双髻鲨身上, 它的头部就像一个水中翼, 帮助其在海洋中灵活的游动. 本文以其为仿生的对象, 首先建立模型分析了3种不同双髻鲨的头部减阻效果, 选定锤头双髻鲨的生物形体特征作为壳体外形特征曲线, 并结合工程实际设计了一种仿生机器鱼外形, 应用Ansys Mosaic 技术建立三维流场结构化网格模型, 对其进行Fluent仿真. 随后与目前主流的翼型壳体外形和回转体航行器外形进行对比, 重点研究其减阻性能. 通过仿真分析得出, 与上述两种常见的水下航行器相比, 仿双髻鲨模型在定常流场中表现出更优秀的流体性能. 本文还探究仿双髻鲨模型周围流场的特性, 对于减少航行器对周围流场干扰方面和改善航行器隐蔽性方面的研究有一定的指导意义, 同时也为水下航行器的设计提供新的方向.