线性唯象传热条件下给定周期的内可逆热机最大功率输出时最优构型

对线性唯象传热条件下给定循环周期的内可逆热机最优构型进行研究,利用最优控制理论得出最大功率输出时热机的最优构型为六分支结构,其中包括两个等温分支和四个最大功率分支,而没有绝热分支.给出各分支过程的时间和热源及工质温度,求出最大功率输出和相应效率.通过计算可知随着高温热源温度的减小,最大功率分支过程时间减小,最大功率输出、所需输入能量和循环效率都减小.随着汽缸容积变化率的减小,最大功率分支过程时间增加,最大功率输出减小,所需输入能量增加,循环效率减小.随着热导率的减少,最大功率分支过程时间减小,最大功率输出和所需输入能量减小,循环效率增加.将所得结果与牛顿传热规律下的结果比较可知两种传热规律下的循环最优构型均由两个等温分支和四个最大功率分支组成,且均不包括绝热分支.两种传热规律下的两个等温分支的温度不同,四个最大功率分支的过程路径也不同.两种最优构型对应的各分支过程时间不相同,最大功率输出、所需输入能量和循环效率均不相同.     

风力机最大能量捕获及功率稳定性研究

通过对风力机空气动力学特性的分析,提出了风力机组变速运行最大能量捕获及变桨距控制实现功率稳定的理论依据.详细研究了变速运行控制方法、变桨距机构设计及控制方案.数字仿真表明,在风速低于额定风速时变速运行捕获能量比恒速运行捕获能量大;节距调节控制可以很好地使输出功率稳定在额定功率左右.     

热漏对低耗散卡诺热机最大功率下效率及边界的影响

在低耗散卡诺热机模型的基础上,进一步研究热漏对低耗散卡诺热机最大功率下效率及其边界的影响。在类卡诺热机循环条件下,考虑等温膨胀与等温压缩过程中高低温热源之间存在热漏,推导出存在热漏时低耗散卡诺热机最大功率下效率的表达式,并且在对称情况下与经典CA(Curzon-Ahlborn)效率进行比较。发现当不存在热漏时,低耗散卡诺热机最大功率下的效率等于CA效率。当存在热漏时,低耗散卡诺热机最大功率下的效率低于CA效率,并随着热漏的增加而降低。在非对称下得到存在热漏时低耗散卡诺热机最大功率下效率的上下限和可观测范围,并与不同种类实际的热机效率进行比较,结果表明考虑热漏时低耗散卡诺热机的效率及其边界更加符合实际热机的观测值。     

活塞轴向综合误差对斯特林热机循环影响分析

基于施密特循环理论分析方法,以功率25 kW、转速1500 r/min的斜盘式太阳能斯特林热机为例,考虑各个工质循环单元中最小循环压力不变及各种热损失的情况下,利用Matlab软件计算分析了斜盘传动机构中活塞轴向综合误差对斯特林热机循环性能的影响.分析结果表明：该误差对斯特林热机的最大循环压力、基本功率、输出轴扭矩和示功循环效率等性能产生了一定的影响,对斯特林整机运行造成不同程度的不平衡性.     

适用于镁海水电池的能量变换系统设计

本文设计了一种适用于镁海水电池供电的能量变换系统,针对镁海水电池输出特性软、电压低的问题,对传统非隔离型三 端口变换器进行优化,使电压增益得到进一步提高。 基于此变换器拓扑,考虑镁海水电池输出特性和变换器载荷特性,提出一种 适用于载荷突变的 DC/ DC 变换系统能量管理策略,通过控制能量在系统内任意两个端口间的流动,实现源、荷间功率动态平衡; 同时,根据镁海水电池的输出特性,在系统能量管理中引入一种基于改进灰狼算法的最大功率点追踪方法,进一步提高了镁海水 电池的能量转换效率。 最后通过仿真和实验证明,载荷功率在 0. 36 和 1. 2 W 跳变时,变换器能相应完成模式间的切换,在保证输 出电压稳定在 12 V 的前提下,实现了对输出电流 30 和 100 mA 的灵活控制,验证了该能量变换系统软硬件设计合理性。     

刘老涧泵站泵装置模型和水力性能等数据的检验对比研究

通过刘老涧泵站模型装置性能试验,得出能量、空化、飞逸特性、压力脉动试验及反向发电试验等数据,同时对机组试运行时的实际扬程、功率、流量、效率、温度、振动及泵房噪声等进行测定,对两种数据进行具体分析比较,得出水泵在不同角度下的效率与模型试验差值在-1.78%～+4.17%之间,基本能达到设计要求,实际运行的各项检测数据均满足设计和规范要求。     

多厂房生产线无线网络系统的功率控制与性能优化

针对多厂房生产线通讯距离远、干扰强等问题，提出一种无蜂窝式的多输入多输出无线网络系统。对系统总体框架进行了设计，构建数据传输模型，将共轭波束标准化，采用最大-最小功率控制方案得出不同下行链路速率下的累积分布函数。引入模数转换功率模型，得出频谱效率和能量效率在不同网络节点数量下的变化规律。结果表明：标准化的共轭波束可实现更好的功率控制效果；随着网络节点数的增大，频谱效率增大，但能量效率减小。该系统的应用可显著改善无线通讯性能，提升自动化生产效率。     

新型电控液驱车辆储能元件特性分析

分析了电控液驱车辆储能元件——气囊式液压蓄能器的工作过程并建立了相关的数学模型，对液压蓄能器的特性参数（有效容积、比能量、比功率以及效率等）和能量转换效率进行了计算和讨论。对蓄能器和蓄电池在比功率和能量转换效率等方面进行了比较，提出了改善液压储能元件特性以及获得高效率的技术措施。     

量子斯特林热机的输出功和热效率

量子斯特林热机工质为一维势阱中的粒子,其循环由两个等内能过程和两个等势宽过程组成,分别对应经典斯特林热机的两个等温过程和两个等容回热过程。建立二能级系统量子斯特林热机的量子力学模型,研究工质系统量子态的演化规律。通过求解Schr?dinger方程,分析量子斯特林热机循环的量子力学机理。考虑热漏的影响,得到热机的最大输出功和最大热效率。数值计算表明输出功与热效率之间的关系曲线是回原点的柳叶形,与经典斯特林热机循环输出功和效率之间的关系曲线形状相同。在最大输出功和最大热效率之间的曲线,是量子斯特林热机的最佳运行区段。研究结果有助于了解量子斯特林热机的最优热力性能,为量子斯特林热机的最优设计和模型评估提供依据。     

超磁致伸缩超声振动系统的机电转换效率研究

为提高超声振动系统的能量转换效率和功率容量,提出超磁致伸缩超声振动系统的设计方法,研究导磁体材料特性对超声系统振动性能的影响规律。采用硅钢、铁氧体和磁粉心三种磁性材料设计导磁体,并建立超声振动系统的等效电路模型;通过阻抗分析建立3种超声振动系统的阻抗圆曲线,得到谐振频率和机电转换系数等参数,提出导磁材料特性对系统机电能量转换效率的影响规律。为验证阻抗分析结果的正确性,试验测定3种超声系统在不同电压幅值激励下的振幅-电流灵敏度与频率的关系曲线,验证导磁材料参数与系统机电能量转换效率之间的关系。结果表明：高磁导率铁氧体材料可提高超声振动系统在小功率工作条件下的机电能量转换效率,而对于大功率超声振动系统而言,需要兼顾磁导率和饱和磁通密度,使导磁体工作于非磁饱和状态,以提高系统换能效率,这有助于指导不同功率大小超声振动系统的导磁体材料选择。