半导体制冷器工作参数的理论分析

从求解导热微分方程出发，通过合理的简化，将半导体制冷器电臂中的传热问题视为一维稳态导热，并把帕耳贴热看成是电臂冷端面的均匀有限热流，而焦耳热是电臂中的内热源，推导出半导体制冷器的理论工作参数，直接给出焦耳热在电臂冷端和热端的分配情况，无需任何假定，最后对实际工作环境下的半导体制冷器的工作状态作出简略分析。     

半导体制冷器制冷参数的性能分析

本文研究了半导体制冷器冷、热端在第三类边界条件下对N-P型电臂进行传热分析和数值计算,并考虑了汤姆逊效应的影响,得出了半导体制冷器的制冷参数随散热强度和电流改变的变化规律,为实际工作状态下的半导体制冷器的优化设计提供了依据。     

半导体制冷器性能测试

本文简述了半导体制冷器的基本工作原理,较详细地讨论了半导体制冷器性能参数测试的基本原理,测试装置和测试方法,从而为评价和分析半导体制冷器性能的优劣提供了理论依据和实用测试技术。     

半导体制冷器除湿实验研究

为了探讨半导体制冷器用于家用除湿的潜力,本文利用半导体制冷器搭建了半导体除湿系统,待处理的湿空气先后流经冷热端肋片换热器,达到除湿的目的。在自然室温环境下,对空气温湿度、热电堆电压及处理风量等影响制冷器性能的因素进行了实验研究与分析,并通过实验方法优化了半导体制冷器实际运行时的除湿能力及除湿效率,为半导体除湿机的设计及改进提供了实验依据。结合最佳工作电压,最佳处理风量的选取,在环境温度26℃,相对湿度65%工况下,本制冷器最大除湿量可达150 g/h,除湿效率0.37。     

有限散热强度下半导体制冷器性能的实验研究

由于热端散热能力总是有限的，制冷量的波动将导致半导体制冷器热端温度的波动，此时仍假定热端温度不变进行设计是不妥的。给出了半导体制冷器在有限的热端散热强度下不同制冷工况的实验结果，经过比较选出其中的最佳工况，并推导出计算最佳工况下半导体制冷器的工作电流和制冷量的近似公式，与实验结果比较吻合，可供半导体制冷器的设计者参考。     

半导体制冷系统性能特性优化

本文探讨一个由ｎ对结构与性能相同的Ｐ型和Ｎ型材料集成的半导体元件和两个热交换器组成的半导体制冷系统工作在两个热源之间的优化性能，获得元件设计的两个优化准则，并确定工作电流的最佳范围。     

锥状电臂半导体制冷器工作参数的理论分析

通过求解导热微分方程,推导出锥状电臂半导体制冷器的理论工作参数。结果表明,采用锥状电臂不仅可以节约材料,而且在达到相同制冷温差时,降低直流功耗,缩短降温时间,而制冷效率不变。     

半导体制冷器件温度不均匀性的研究

本文研究了半导体制冷器件制冷温差不均匀程度与温差电偶对性能参数的变化幅度的对庆关系，并从实验上证实“横向热流”。     

锥状电臂半导体制冷器工作参数的理论分析

通过求解导热微分方程,推导出锥状电臂半导体制冷器的理论工作参数。结果表明,采用锥状电臂不仅可以节约材料,而且在达到相同制冷温差时,可减小工作电流,降低直流功耗,缩短降温时间,而制冷效率不变。     

通信机柜半导体制冷装置的性能测试

本文设计了一种可用于通信机柜的半导体冷却装置,搭建了测试平台测试分析了散热量及冷却效率。根据测试结果分析了该半导体冷却装置在空气冷却工况下的散热量、冷却效率及影响因素,得到性能评价参数。结果表明:当环境平均温度为26℃且输入功率在200~360 W范围内时,装置的冷却效率先增大后减小,在输入功率为232 W时冷却效率达到最大值69.5%,制冷小室平均散热量为455.45 kJ,半导体冷却装置的冷却功率为151.8 W,且在相同条件下该装置可以带走5 kW通信机柜3.04%的热量。     

新型膜蒸馏组件中半导体制冷性能试验研究

提出一种具有半导体制冷的新型膜蒸馏组件,基于半导体制冷原理,选择最佳散热方式——水冷散热,试验研究在同种条件下静态和扰动水域的变化对半导体制冷组件性能的影响。研究结果表明：散热水域的温度以及搅动对其制冷性能影响较大,半导体制冷组件在一定工况运行时,制冷表面温度稳定,保持在-3.2℃,可以满足膜蒸馏进行所需的冷端条件,证明半导体制冷组件可以与膜蒸馏过程耦合,为半导体制冷组件在膜蒸馏试验中的应用提供试验依据。     

基于DS18B20温度传感器的半导体制冷装置研制

针对大空间半导体制冷装置设计问题,研制半导体制冷系统和温度监测系统。系统采用分布式DS18B20温度传感器,实现制冷装置温度的智能控制与调节,得到在不同电流下制冷片两端的温差及箱体内平均温度随制冷片工作时间的变化情况。试验结果表明:温度监测系统实时性好,控制精度高,为分析半导体制冷片制冷性能提供数据依据,为研制装甲车辆驾驶舱半导体制冷装置奠定理论与试验基础。     

半导体制冷的膜蒸馏组件设计及可行性实验分析

膜蒸馏组件进行浓缩和提纯需提供冷、热温差,设计了采用半导体制冷的膜蒸馏组件冷腔,构成了一种新型的空气隙膜蒸馏组件.半导体组件冷腔热端采用肋片箱体式水冷散热,在一定流量下,测试了热电堆为3片、6片、8片及9片,电压为4～9 V时冷腔表面及热端散热水域温度等制冷性能.结果表明:当输入电压一定时,半导体片数越多,制冷表面温度越低,9片9V时,温度已达到零下,为-6.1℃;6片热电片,电压5～7 V时制冷表面温度可维持6.5～8.3℃,低于10℃,且消耗的功率较小,满足膜蒸馏所需冷端要求.实验工作为研究半导体制冷组件在太阳能膜蒸馏装置的工程应用奠定了一定基础.     

太阳能半导体制冷的实验研究与数值分析

建立了以水为热交换媒介的太阳能光伏半导体制冷模块实验系统.制冷装置模块化,用以适应制冷功率变化较大的不同空间布局,通过太阳能光电半导体制冷实验获得了不同工作状态下电流、制冷量、制冷系数等重要参数,该参数可为确定系统最佳工作区域提供可靠依据.给出了太阳能热电制冷系统组合方案,介绍了一种新型组合式半导体制冷器和半导体热电发电装置,其数值计算的结构参数、最大制冷系数和制冷率等重要参数以及热电器件最佳工作区域和结构参数的最优范围,可为系统优化设计的配置提供理论上的指导.     

冰箱毛细管流动噪声的实验研究

通过对冰箱噪声现状的分析，系统论述冰箱制冷系统内部流动噪声产生机制，提出对管内流体脉动情况进行测试的方法。通过实验得到毛细管进出口的压力信号的分布图，结果显示两者压力脉动信号的峰值频率均主要集中在中频段处。这种脉动频率正是导致声品质恶化的主要原因，为抑制冰箱制冷系统内部流动噪声指明方向。     

Experimental study on the design of orifice pulse tube refrigerator

An experimental study on the design of a single-stage orifice pulse tube refrigerator (OPTR) was carried out. It was shown experimentally that there exists an optimum operating frequency which increases with decreasing pulse tube volume. For a fixed pulse tube volume, increasing the pulse tube diameter will improve the performance. The experimental results are used to derive a correlation for the performance of OPTR which correlates the net cooling capacity with the operating conditions and the dimensions of the OPTR.     

循环周期对吸附制冷管性能的影响与分析

设计制作了一种类似于热管、以13X分子筛-水为工质对的吸附制冷单管,吸附制冷单管直径为19 mm,吸附制冷单管由吸附床段和蒸发\冷凝段组成,其中吸附床段长800 mm,蒸发冷凝段长260 mm。吸附制冷系统由吸附制冷单管、管式电炉和数据采集装置组成,利用本装置对影响吸附制冷单管性能的循环周期、吸/脱附时间比进行了一系列实验研究,并利用数值模拟对分析结果进行了理论分析。研究表明:当吸附时间和脱附时间相等时,在不同脱附温度下,循环周期存在一个相应的最佳值,脱附温度越高,相应的最佳循环周期越长;适当增加一个循环周期内吸附时间所占比例可有效提高单元管制冷功率。对于此吸附单元管,在脱附温度为310℃时,吸附时间35 min、脱附时间25 min时,吸附制冷单管制冷功率达到最大值4.97 W,其单位质量吸附剂的制冷功率SCP为57.73W/kg,比吸附时间和脱附时间均为30 min时的制冷功率提高6.65%。     

水润滑塑料合金轴承设计参数实验分析及优化

国内水润滑轴承设计参数多依据国外产品反求,研究拟通过实验得出各参数的设计准则和轴承的制造工艺.分析了轴瓦结构、长径比等影响水润滑塑料合金轴承润滑特性的设计参数,得到轴承多曲面圆弧凹槽的经验公式和胶层厚度与轴径的关系.通过实验分析了硫化时间、温度和压力等制造工艺参数对轴承材料性能的影响.主要性能包括定伸强度、磨损量和扯断伸长率.综合各实验结果对制造工艺参数进行优化并进行正交实验,得到最优制造工艺.在硫化温度为180 ℃、压力为2 MPa和硫化时间为20 min的条件下制造的长径比为2的水润滑轴承性能可达到或超过美国国防部颁布的MIL B 17901(船舶)军用标准.     

Dynamic analysis and design of a semiconductor supply chain: a control engineering approach

The combined make-to-stock and make-to-order (MTS-MTO) supply chain is well-recognised in the semiconductor industry in order to find a competitive balance between agility, including customer responsiveness and minimum reasonable inventory, to achieve cost efficiency while maintaining customer service levels. Such a hybrid MTS-MTO supply chain may suffer from the bullwhip effect, but few researchers have attempted to understand the dynamic properties of such a hybrid system. We utilise a model of the Intel supply chain to analytically explore the underlying mechanisms of bullwhip generation and compare its dynamic performance to the well-known Inventory and Order-Based Production Control System (IOBPCS) archetype. Adopting a control engineering approach, we find that the feedforward forecasting compensation in the MTO element plays a major role in the degree of bullwhip and the Customer Order Decoupling Point (CODP) profoundly impacts both the bullwhip effect and the inventory variance in the MTS part. Thus, managers should carefully tune the CODP inventory correction and balance the benefit between CODP inventory and bullwhip costs in hybrid MTS-MTO supply chains.