相变蓄热电采暖结构模拟研究

相变蓄热层是相变蓄热电采暖结构的核心层,蓄热层中的储能材料以显热或相变的方式吸收,当一定的时间温度降到相变点,通过交换介质以导热、对流和辐射的方式将储存的热量释放给热用户。本实验将探究相变热过程中的理论蓄热、散热,先在GAMBIT软件中进行几何建模,网格划分,边界设定,完成模拟前处理。运用Fluent软件模拟蓄热层为纯石蜡微胶囊、蓄热层为泡沫金属铜/石蜡微胶囊复合相变材料的蓄热过程。结果表明,蓄热层中添加泡沫金属铜与石蜡微胶囊,强化了传热效果,解决了石蜡微胶囊导热率低的问题。与纯石蜡微胶囊对比,加快了相变响应时间,同时,导热效果更加明显。     

纺织企业余热回收系统设计

我国属于一个纺织大国,纺织企业为我国的经济增长做出了杰出的贡献。随着可持续发展战略的不断深入,节能减排越来越受到人们的重视,纺织行业在节能减排的大环境下也越来越注重节能减排,很多人也认识到节能减排对于纺织企业的重要性。虽然近年来我国纺织业在节能减排上已取得了一定的成就,但是在实际工作中仍然存在一些较为突出的问题,鉴于此,本文就主要分析了纺织企业余热回收系统,以为相关人士提供参考。     

Sn3.0Ag0.5Cu/Cu无铅焊点剪切断裂行为的体积效应

采用直径范围为200—600μm的Sn3.0Ag0.5Cu无铅钎料球在Cu焊盘上制作热风重熔焊点,将重熔焊点在150℃下进行老化,并对重熔和老化焊点进行剪切测试.结果表明:重熔和老化后焊点的剪切强度都随体积的增大而减小,表现出显著的体积效应.SEM断面观察显示:较小体积焊点剪切断裂发生在钎料块体内部,表现出较好韧性;较大体积焊点则发生在近焊盘的界面处,呈现脆性断裂特征.焊盘界面处和钎料内部微观组织SEM观察表明:小体积焊点内部Ag_3Sn化合物以小颗粒状弥散分布,起到强化作用;而大体积焊点内部Ag_3Sn化合物为树枝网状分布,表现出硬脆性.金属间化合物(如Ag_3Sn和Cu_6Sn_5)的形貌和分布对焊点的断裂行为有显著的影响,是焊点剪切断裂行为体积效应的内在原因.     

大功率白光LED封装温度场模拟及材料优化

针对一种大功率白光LED照明灯具的封装构件进行热分析,通过有限元计算分析其在工作状态时的稳态温度场,发现LED封装整体的温度梯度比较大,此时LED芯片的温度为396 K,灯罩为320 K.通过实际测量计箅得出LED的结温为394.5 K,与数值模拟的结果基本吻合.封装陶瓷基板是阻碍器件散热的主要部分.为此,提出了几种优化方案,分别是采用不同的LED封装材料以及采用不同的铝热沉结构尺寸,并且进行了模拟对比.结果表明,同时采用Cu-Mo-Cu复合基板和铝热沉效果最佳,可使LED的结温降为336 K,温差降为11 K.     

自支撑Ti/Al纳米多层膜激光诱发自蔓延行为

通过磁控溅射法并借助有机高分子牺牲层,制备了具有不同调制结构的自支撑Ti/Al(调制比为1)纳米多层膜.采用脉冲激光诱发了纳米多层膜的自蔓延反应,确定了临界诱发能量密度.利用高速摄影法表征了自蔓延速度,采用SEM和TEM观察了纳米多层膜结构,利用差热分析仪和XRD分析了反应过程及产物.结果表明,纳米多层膜激光诱发临界能量密度(6~17 J/cm2)高于烧蚀临界能量密度.调制周期或周期数较小的纳米多层膜激光诱发所需的能量密度较小且自蔓延速度较高.但当调制周期接近或小于层间原子互溶区厚度时,临界能量密度和自蔓延速度的变化则有相反趋势.对于一定厚度的纳米多层膜,具有大调制周期和小周期数的调制结构对应的放热量大.随激光脉冲持续时间的延长,Ti/Al纳米多层膜的激光临界诱发能量密度呈现递减趋势,但最终趋于稳定.激光诱发Ti/Al纳米多层膜自蔓延反应生成单一的TiAl金属间化合物.     

光纤固定软钎焊焊点的三维形态模拟

本文在建立光纤固定软钎焊焊点模型及能量边界条件的基础上,利用有限元方法对焊点三维形态进行数值模拟并分析材料及结构等参数对焊点形态的影响规律.基于能量最小原理并利用形态模拟数据,得出钎料量及焊盘尺寸对光纤与焊盘间隙高度的影响规律,以及光纤横向偏移量对回复力的影响规律.研究结果表明:针对一定的焊盘相对尺寸,当钎料量大于临界值,最小间隙高度随着钎料量的增加而成线性增加;光纤横向偏移量小于一定值时,回复力随着偏移量的增加成线性增加.研究结果对于通过调整结构及工艺参数来控制光纤对准偏移具有指导意义.     

不同品种鸡肉蒸煮挥发性风味成分比较研究

利用固相微萃取-气相色谱-质谱(SPME-GC-MS)联用内标法对不同品种鸡肉的蒸煮挥发性风味物质进行定性定量分析,基于挥发性物质种类及含量差异,对鸡肉蒸煮主要风味物质进行主成分分析,并对品种进行聚类分析。同时利用电子鼻(E-nose)风味分析技术,对鸡品种进行种类区分。结果表明:10种蒸煮鸡肉共鉴定出72种挥发性物质,其中醛类20种、酮类7种、醇类11种、其它化合物34种,共有的挥发性风味物质19种。不同品种鸡肉相比,柴母鸡和乌鸡的挥发性风味物质种类较多,分别为49和46种;清远鸡和北京油鸡的醛类含量较高,分别为11785.47和11050.57 ng/g。主成分分析表明,蒸煮鸡肉主要挥发性物质为(E)-2-壬烯醛、(E)-2-辛烯醛、庚醇和2-癸酮。基于蒸煮鸡肉中挥发性风味物质种类和含量不同,可将10个品种鸡肉聚为两类。采用电子鼻分析技术,可将中国地方品种鸡与白羽肉鸡很好地区分。     

BGA焊点的形态预测及可靠性优化设计

制定了BGA(球栅阵列)焊点的形态预测以及可靠性分析优化设计方案，对完全分布和四边分布的两种BGA元件，通过改变下焊盘的尺寸得到不同钎料量的焊点，并对其形态进行了预测，建立了可靠性分析的三维力学模型。采用有限元方法分析了元件和焊点在热循环条件下的应力应变分布特征，预测了不同种类和不同形态的BGA焊点的热疲劳寿命，由此给出了最佳的上下焊盘比例范围。