内置式温差发电器流固耦合数值仿真

建立了内置式温差发电器的物理和数学模型,并对该模型进行了详细的阐述,网格划分和数值仿真完成后,得到了稳态下内板的温度分布场。通过对内板温度场的研究和分析可以得到结论:降低冷却液温度和提高冷却液流速有助于提高内置式温差发电器的发电性能,梅花形结构内板的内置式温差发电器的发电性能比一字形结构内板的内置式温差发电器的发电性能更好。该结论对提高内置式温差发电器的发电性能和优化内置式温差发电器的结构有着重要作用。     

汽车尾气温差发电技术研究综述

汽车尾气温差发电技术将低品位余热通过发电装置转换成电能,可以有效地降低汽车油耗,减少废气、废热排放。文中介绍了温差发电器工作原理;叙述了温差发电技术的国内外研究现状,并对内置式和外置式温差发电器进行相关介绍;分析了汽车尾气发电的不足以及未来主要研究方向,主要包括新型热电材料的研制、温差发电器的结构设计与优化、考虑温差发电器件的失效问题和可靠性问题以及混合动力系统上应用研究等4个方面。     

尾气温差发电系统设计及其试验研究

为了能够对发动机排气系统的废气能量进行回收利用,提高发动机的热效率,对如何设计温差发电系统进行了研究。提出了采用数值计算的方法对集热器阻力和冷端散热能力进行分析,从而辅助完成尾气温差发电器的设计方法。在此基础上完成了尾气温差发电器的加工,利用台架试验对设计方法的可行性进行了研究,研究结果表明,数值计算结果和台架试验结构的偏差在5%以内,因此采用数值计算的方法辅助完成尾气温差发电系统设计是可行的;同时还发现,采用强制通风冷时可以降低冷端温度,提升温差发电片两端温差,有助于提高温差发电系统的输出功率。     

基于神经网络和遗传算法的温差发电器优化设计

提出了将温差发电器对内燃机排气背压的影响纳入温差发电器的优化设计过程的观点,设计了一套新的温差发电器优化方案。以发电器尺寸参数为设计变量,以排气背压、质量作为约束条件,以发电片温差为目标进行优化设计。利用中心复合设计法选取试验点,对试验点进行CFD仿真,采用高预测精度的改进BP神经网络拟合设计变量与目标函数间的关系,再利用遗传优化算法在设计空间寻找最佳设计点。优化后消除了发电器对排气背压的影响,温差提高了8.8%,质量降低了6.7%。     

响应面法的温差发电器优化设计

为提高温差发电器的发电效率,同时保证整机轻量化,提出了以发电器结构参数为设计变量,以质量、排气背压和发电片两侧温度差为目标函数的整机多目标优化设计方案。首先利用中心复合设计法、有限元法分别进行设计点的选取与计算。其次利用响应面法构建设计变量与质量、温差、排气背压三个响应量的响应面模型,并进行了灵敏度分析。通过多目标遗传优化算法进行基于响应面模型的多目标优化,优化后温差发电器的发电效率提高了7.3%。最后对优化结果进行了可靠性验证。     

浅谈温差发电的模拟实验及应用前景

结合温差发电的理论基础,分析实际生活中温差环境的数据模型,并进行模拟实验,试图在综合设计上有所突破。另外,探索了温差发电器在实际生产生活中的应用前景。     

冷却系统能量回收温差发电器设计方法研究

为实现发动机冷却系统能量回收的回收利用,提出了基于数值计算对冷却系统能量回收温差发电器进行设计的方法,并利用发动机台架实验对该方法的可行性进行了验证。研究发现数值计算得到的散热系统温度和台架试验结果的偏差在3.5%以内,能量回收管阻力偏差为1.5%,这表明利用数值计算的方法对能量回收管和散热系统进行分析设计是可行的。进一步的实验表明,采用市售温差发电片对发动机冷却系统能量回收有一定的可行性,但是采用目前的结构形式使得温差发电器两端温差较小,导致其能量回收的经济性较差。     

LNG冷能回收模拟试验台设计与开发

针对液化天然气发动机所特有的冷能进行回收利用,可以提高发动机的热效率,为了能够对其能量回收系统进行模拟开发了一冷能回收模拟试验台.通过分别设计测量显示系统、温差发电器、冷却模拟系统和LNG气化模拟系统,实现了能量的回收,然后基于该实验台进行了试验研究,研究结果显示,由于温差发电器尺寸较小使得冷端和热端温差不会太大;通过...     

一种实验型半导体温差发电仪器的研制

为研究并逐步解决钢铁厂废热、余热重新利用问题,基于塞贝克效应设计并实现了一种实验型半导体温差发电仪器。该仪器主要由温差发电器件、温度控制系统和性能参数显示电路组成。对温差发电模块的输出特性进行定量测试,并绘制相关输出特性曲线,定量分析了影响温差发电仪输出特性的各种因素。实验结果表明:温度和输出功率在一定范围内成线性关系,且采取合理散热方式时会大幅提高温差发电模块输出功率。结论表明:该仪器操作简单、工作稳定,符合仪器低能耗、高效率的发展要求。     

面向大空间烟气余热的管式温差发电装置研究

电厂等工业领域存在大量高温烟气，温度为100～150℃,有大量余热可回收利用。温差发电技术在中低温余热能量回收中有重要应用，但现有的温差发电装置通常将烟气引入装置内部进行换热发电，难以满足电厂等大空间烟气余热场景的工程应用需求。对此，设计研制了一款使用方式类似于低压省煤器，可放置于烟气内部的管式温差发电装置。搭建了大型烟道试验平台，研究烟气温度、烟气流速、冷却水流速对管式温差发电装置发电性能的影响规律。当进口烟气温度为150℃,烟气流速为1.8 m/s,冷却水温度为20℃,冷却水流速为1.15 m/s时，获得37.35 W的输出功率，并且转换效率达到1.95%。这一研究为温差发电装置的设计提供了新思路，对推动温差发电技术走向工程应用具有重要意义。     

Minimal Realization of Linear Graph Models for Multi-physics Systems

An engineering system may consist of several different types of components,belonging to such physical"domains"as mechanical,electrical,fluid,and thermal.It is t...     

Quantum Cooperative Robotics and Autonomy

The intersection of Quantum Technologies and Robotics Autonomy is explored in the present paper.The two areas are brought together in establishing an interdisci...     

考虑进油孔有限长滑动轴承油膜力的近似解析解

针对具有进油孔的有限长滑动轴承油膜力求解问题,采用变分原理和分离变量法,求得了有限长滑动轴承油膜压力分布的近似解析表达式。将油膜压力分布的近似解析表达式在油膜存在区域上进行积分,即得到了油膜力。将提出的计算有限长滑动轴承油膜力方法与无限长轴承模型、有限元方法的计算结果进行了比较,发现了提出的方法与有限元方法的计算结果很接近。最后,研究了进油孔位置和进油压力对油膜存在区域、油膜力等的影响,研究结果表明进油孔位置和进油压力对油膜存在区域和油膜力有较大的影响。     

三绕组变压器的双绕组等效建模及在Matpower中的应用

针对实际电网存在着大量的三绕组变压器,但国际上一些著名商业软件,如BPA仿真软件、Matpower这一权威潮流计算开源软件,均只提供双绕组变压器模型,限制了其在具有三绕组变压器的电力系统中的应用的问题,潮流计算是自主开发的电力系统各种应用软件的核心模块,因此依托国际权威开源程序进行二次开发,是一种较好的选择。对Matpower要求的数据格式进行了归纳,对变压器的一般的等值电路及带理想变压器的等值电路和带标幺值的等值电路进行了分析研究,提出了三绕组变压器转换为双绕组等效模型的建模方法,使得原先只适应双绕组变压器的潮流计算软件可以适用于三绕组变压器电网的潮流计算;最后以Matpower软件为例进行了案例计算,并用PSASP仿真软件进行对比验证。研究结果证明,所提出的建模方法是有效的。     

On the Relation of Load to Average Gap in the Contact Between Surfaces with Longitudinal Roughness

A computer simulation model for the contact between longitudinally-oriented rough surfaces has been formulated. This model closely duplicates the actual surf ace contact deformation behavior by taking into account the elastic interactions between the asperities. There were no assumptions made about the shapes, or any deformation behavior of the asperities, except for their obeying the laws of elasticity. The plastic deformations on the high asperity peaks were taken into account by setting a ceiling on their contact pressures at the material hardness value. The simulations used real surface profiles which were digitized from unworn circumferentially ground steel surfaces. Each pair of these profiles was mathematically combined to form an equivalent rough profile pressing against an infinitely rigid flat and having the appropriately adjusted elastic modulus. A total of 28 different pairs of profiles were used in the simulations. Each contacting pair was subjected to 30 different load levels and the local contact pressures and deformations were calculated. The contact simulations yielded some important mathematical relationships between parameters, such as the real area of contact, average gap, and average asperity load through statistical curve fitting. Two analytical functions were generated to relate the average load to average gap and the real area of contact to load.     

电站锅炉模糊风险评价方法研究与应用

针对电站锅炉风险等级评价问题,将模糊综合评价技术应用到电站锅炉风险等级评价中。开展了电站锅炉失效影响因素及模糊评价因素的重要程度分析,建立了一套科学合理适于在线评价的电站锅炉风险评价体系,提出了模糊综合评价技术与改进的模糊层次分析法相结合的模糊风险评价方法,利用改进的模糊层次分析法计算了指标体系中各层指标权重。对某一台电站锅炉的实际运行工况影响子因素进行了模糊风险评价,采用模糊合成算子进行模糊综合运算得到电了站锅炉运行工况影响子因素的评价向量。研究结果表明:电站锅炉的运行工况影响子因素的风险评价等级为第6级,失效可能性等级为小,该电站锅炉运行工况良好。     

Non-monotonic material contrast in scanning ion and scanning electron images

30 keV Ga⁺ focused ion beam induced secondary electron (iSE) imaging was used to determine the relative contrast between several materials. The iSE signal compared from C, Si, Al, Ti, Cr, Ni, Cu, Mo, Ag, and W metal layers does not decrease with an increase in target atomic number Z₂, and shows a non-monotonic relationship between contrast and Z₂. The non-monotonic relationship is attributed to periodic fluctuations of the stopping power and sputter yield inherent to the ion–solid interactions. In addition, material contrast from electron-induced secondary electron (eSE) and backscattered electron (BSE) images using scanning electron microscopy (SEM) also shows non-monotonic contrast as a function of Z₂, following the periodic behavior of the stopping power for electron–solid interactions. A comparison of the iSE and eSE results shows similar relative contrast between the metal layers, and not complementary contrast as conventionally understood. These similarities in the contrast behavior can be attributed to similarities in the periodic and non-monotonic function defined by incident particle–solid interaction theory.     

Application of Feature Extraction through Convolution Neural Networks and SVM Classifier for Robust Grading of Apples

This paper proposes a novel grading method of apples,in an automated grading device that uses convolutional neural networks to extract the size,color,texture,an...     

分布动态载荷识别的抗噪处理

针对正交多项式频域法在用多种响应对矩形薄板进行载荷识别中抗噪性较差的问题,综合运用平均法、矩阵预处理和奇异值截断法等方法对之进行改善,并引入空间映射的思想,将该方法的应用范围拓展为复杂的模型.利用仿真算例,证实了该方法具有较好的抗噪性.     

基于MELTAC-N平台的核电厂安全级DCS环网研究与测试

针对工程实践中环网通讯相关问题的处理缺乏理论基础及国产化安全级DCS平台的开发缺乏成熟经验借鉴问题,对基于MELTAC-N平台核电厂安全级DCS环网的软硬件实现进行了研究。提出了安全级DCS环网双环网冗余设计、光切换开关设计等硬件设计方法,以及以RPR协议为基础,采用全数据收发策略的软件设计方法。在CPR1000安全级DCS平台上对安全级DCS环网的可靠性及实时性进行了评价,并进行了容错能力、响应时间及响应时间稳定性测试验证实验。结果表明,基于MELTAC-N平台安全级DCS环网软硬件设计具有较好的容错能力及响应时间稳定性。