双金属复合滑动轴承的衬层厚度与温升的关系

根据Fourier定律导出了双金属轴承工作过程的温升计算模型和衬层厚度设计公式。温升是载荷功率和摩擦系数的线性增函数,其比例系数反映了双金属轴承结构和材料热特性对轴承温升的综合影响作用,它是衬层导热系数λ1的非线性减函数,是衬层厚度δ1的双面函数:当λ1>λ2时为非线性减函数;当λ1<λ2时为非线性增函数。衬层厚度存在临界值,当λ1>λ2时衬层厚度越大越好,但是当λ1<λ2时衬层厚度越小越好。     

管翅式热泵相变储能器的数值模拟

为了研究铝翅片管对相变储能材料(PCM)传热性质的影响,通过建立模型数值模拟的方法对有翅片和无翅片的储能单元的传热性能进行了对比。研究了翅片间距(w)、铝片厚度(2v)、相变材料导热系数(kpcm)等参数对总放热时间的影响。在有翅片的情况下,储热单元凝固的时间比无翅片时减少了90%,而翅片间距和总放热时间近似呈线性关系。得出铝翅片可以大大加强相变过程传热、特别是对导热系数小于0.5W/(m.K)的PCM强化效果非常明显。     

基于太阳能多功能充电器的设计

太阳能电池板在光照条件下把光能转换为电能,将这些光能很好的利用,由于太阳能电池板输出电压过低、不稳定,必须经过一个升压的DC/DC转换电路,稳压处理后,再由充电管理电路给负载充电,锂电池一般不宜采用全过程恒流充电方式,而是采取开始恒流快速充电,待电池电压上升到设定值时,自动转入恒压充电方式,这样有利于保存电池容量。当内部锂电池充满电后,将该内置锂电池经过USB数据线给各种数码设备充电,也相当于锂电池放电过程,但是对手机来说是充电过程。故太阳能多功能充电器在未来有很大的利用前景。     

滑动摩擦过程中摩擦热分配的实验及有限元仿真研究

摩擦热导致的温升对摩擦副的稳定性有重要影响,而以往对摩擦热及其在界面的分配有广泛的理论研究,但多乏实验测试的验证。实际摩擦过程中由于界面变化的复杂性,摩擦热的分配情况可能与理论预测不同。使用动态热电偶和红外测温的方法对摩擦表面温升进行测量,并使用有限元方法对摩擦界面温度分配进行分析。有限元计算结果表明,固定摩擦副的导热系数高于运动摩擦副时,摩擦热分配呈现明显的时变特征。实验测量与有限元分析的对比表明,材料导热系数会影响磨损界面层对摩擦热的分配;当固定摩擦副的导热系数高于运动摩擦副时,输入固定摩擦副的热量的比例会降低,反之则会升高。     

基于MSP430的手机电池智能充电器

充电器的种类繁多,但通常每种充电器只能对特定的锂电池进行充电。充电时,锂离子电池的充电电压必须严格保持在4.2±0.0005V范围内,充电速率通常限制在1C以下。若充电电压超过4.5V,可能造成电池的永久损坏。为了解决这一问题,本设计着重从锂电池的安全充电考虑,使充电器能够给任意型号的手机锂电池充电,尽量降低充电器对锂电池寿命的影响。     

[动力电池]基于电-热耦合模型的锂离子电池组热管理系统设计与优化

针对电池组放电过程各部位生热不均匀现象,研究了其生热机理,建立电池电-热耦合模型,得到电池单体电流密度及生热速率在电芯上的分布规律。基于该生热规律模拟电池模组在不同放电倍率下的温升,根据电池模组的热物性参数及冷却要求(电池模组温度控制在25~40℃,温差小于5℃)计算冷却水流速,并设计相对应的水冷结构。对比研究不同放电倍率、不同厚度导热板的电池模组仿真结果,得到最优导热板厚度(0.5 mm)。最后根据仿真结果对水冷系统进行优化,进一步减小了电池模组的温差。     

高功率动力电池模组汇流排热管理优化研究

为提高动力电池模组在高功率工况下的应用能力,对模组汇流排进行热管理优化研究。仿真结果表明:汇流排温升除受铜排截面积、长度、结构影响,涂布导热硅脂及覆盖导热硅胶垫对高功率工况温升具有明显改善。物理试验结果表明:涂布导热硅脂及覆盖导热硅胶垫的改制模组汇流排,对截面积较大的铜排温升改善不明显,但对截面积较小的总正铜排,甚至总负铜排异形结构,都有明显的温升改善作用,且靠近大面积导热硅脂涂布区域,温升改善效果越明显;该优化方式除了促进汇流排直接向空气传导热量,也可增加物理散热途径。     

基于储热释放的方形锂电池内部热参数测试

方形锂电池是卷芯和外壳组成的非均质结构,卷芯导热系数及其与外壳换热系数是影响散热的关键参数,目前缺乏直接测试方法。提出利用电池储热构造热源,通过冷却面温度变化触发非稳态传热,使用热成像记录外壳温度沿传热方向空间分布及其时间演变,代入三维非稳态传热反演模型,同时计算卷芯面向、纵向导热系数,以及卷芯与外壳底部、最大面换热系数。搭建测试装置,对两种方形锂电池进行多次实验检验重复性,卷芯导热系数测试相对标准差在5%～10%之间,对3种非均质标准样品测试检验准确性,相对偏差小于5%。该方法提供一种适用于非均质样品传热特性实验评估的手段,修改样品模型后也可用于圆柱形锂电池等其他非均质样品。     

动力型磷酸铁锂电池的温度特性

动力型磷酸铁锂电池的特性与环境温度紧密相关。电池的容量特性、内阻数值和荷电状态—开路电压曲线是反映电池基本性能的重要特性指标,也是参与电池管理系统设计的重要参数。主要进行不同环境温度下电池的以上各性能试验,研究在不同的环境温度下电池的容量、内阻和开路电压的变化规律。动力型磷酸铁锂电池的容量在低温下迅速降低,在高温下迅速上升,高温下的容量变化速度小于低温;随温度上升,充电和放电过程的欧姆内阻、极化内阻均下降,温度不同时电池的欧姆内阻变化率高于极化内阻变化率,低温下欧姆内阻的变化率大于高温下的变化率;同时,低温下的荷电状态—开路电压曲线低于高温下的曲线,但总体上,曲线受温度的影响并不显著。     

微探针法测量低温下生物材料导热系数研究

低温下导热系数测定对生物器官的低温保存、低温外科医学及数值模拟计算至关重要。在分析微热针法测量原理和铜电阻线热源温度特性的基础上 ,提出一种适用于宽温区导热系数测量的新方法。理论和实验研究表明本方法可以方便准确地测定生物材料及其在低温下发生相变后的导热系数。在 - 5 0～ 4 0℃温区对标准样品乙二醇和氯化钙水溶液的测量表明 ,测量误差 <4 %。对探针温升引起的加热功率的变化对测量结果的影响分析说明了控制探针温升的必要性。     

变电设备局部放电故障非接触式带电检测方法研究

针 对 变 电 设 备 故 障 检 测 由 于 受 到 环 境 等 多 因 素 的 干 扰 ,导 致 检 测 结 果 准 确 率 下 降 的 问 题 ,提 出一 种 变 电 设 备 局 部 放 电 故 障 非 接 触 式 带 电 检 测 方 法 。 将 局 部 放 电 类 型 划 分 为 气 隙 放 电 、沿 面 放 电 、悬 浮 电位 放 电 和 电 晕 放 电 等 多 种 类 型 ,并 设 置 对 应 的 故 障 检 测 标 准 。 综 合 超 声 波 和 光 谱 技 术 的 抗 干 扰 优 势 ,将 其应 用 至 非 接 触 式 带 电 检 测 传 感 器 安 装 设 计 中 ,利 用 该 设 备 采 集 变 电 设 备 的 相 关 信 号 ,并 提 取 局 部 放 电 的 特征 量 。 将 特 征 提 取 结 果 与 设 置 的 检 测 标 准 进 行 匹 配 ,实 现 对 变 电 设 备 局 部 放 电 故 障 检 测 。 测 试 结 果 表 明 ,研 究 方 法 能 够 准 确 获 得 放 电 信 号 ,且 在 干 扰 环 境 下 该 方 法 的 检 测 准 确 率 较 高 ,具 有 实 用 性 。     

Ｓ Ｋ Ａ低频天线结构优化设计

针 对Ｓ Ｋ Ａ低 频 天 线 单 元 的 结 构 设 计 指 标 要 求 ，首 先 在 天 线 概 念 设 计 阶 段 对 所 提 供 的 ２ 种 结 构方 案 进 行 对 比 评 估 ，然 后 针 对 优 选 方 案 ，在 装 配 工 艺 性 、运 输 性 以 及 环 境 适 应 性 这 几 个 关 键 点 上 进 行 详 细 优化 设 计 ，同 时 利 用 仿 真 分 析 对 结 构 刚 强 度 进 行 校 核 ，最 终 完 成 天 线 单 元 的 结 构 设 计 。 设 计 过 程 对 于 该 类 型大 尺 寸 对 数 周 期 天 线 的 结 构 设 计 具 有 一 定 的 指 导 意 义 。     

基于正交雷达的无人机导线自主跟踪技术研究

为 了 实 现 输 电 线 路 上 无 人 机 自 主 跟 踪 ,提 出 基 于 正 交 雷 达 作 为 无 人 机 测 距 传 感 器 ,对 无 人 机 导线 跟 踪 飞 行 建 立 测 距 模 型 并 计 算 无 人 机 跟 踪 姿 态 中 离 线 距 离 ,以 此 利 用ＰＩＤ控 制 算 法 来 对 无 人 机 在 导 线 上空 实 现 导 线 跟 踪 ,并 且 根 据 塔 头 模 型 的 扫 描 点 云 特 性 识 别 塔 头 后 实 现 转 角 塔 的 自 动 跨 塔 巡 检 ,从 而 实 现 无人 机 全 自 动 巡 检 。 在 实 验 中 ,将 无 人 机 跟 踪 中 无 人 机 水 平 方 向 速 度 的 变 化 作 为 跟 踪 稳 定 性 指 标 ,并 将 塔 头识 别 准 确 率 作 为 跨 塔 算 法 的 指 标 。 结 果 表 明 ,在 实 际 场 景 的 飞 行 中 水 平 速 度 的 变 化 不 剧 烈 且 平 滑 ,塔 头 识别 率 为 ９６ ％ ,验 证 了 算 法 的 可 行 性 和 有 效 性 。     

军工电子智能制造总体架构及关键赋能技术研究

从 国 内 军 工 电 子 智 能 制 造 转 型 迫 切 需 求 出 发 ,以 通 用 智 能 制 造 系 统 架 构 为 参 考 ,从 生 命 周 期维 、系 统 架 构 维 和 智 能 特 征 维 ３ 个 维 度 构 建 了 军 工 电 子 智 能 制 造 参 考 模 型 ,进 一 步 从 工 程 实 现 的 角 度 提 出 了军 工 电 子 智 能 制 造 总 体 架 构 。 结 合 工 程 实 践 ,对 柔 性 生 产 、数 字 孪 生 、基 于 模 型 的 系 统 工 程 （ Ｍ ＢＳＥ ）以 及 网络 协 同 制 造 等 智 能 产 线 、智 能 车 间 、智 慧 企 业 、工 业 互 联 网 平 台 等 建 设 与 运 营 关 键 赋 能 技 术 进 行 应 用 分 析 与实 践 探 讨 。 实 践 表 明 ,所 提 出 的 智 能 制 造 总 体 架 构 及 关 键 赋 能 技 术 应 用 案 例 对 军 工 电 子 智 能 制 造 领 域 的 相关 研 究 和 建 设 具 有 积 极 的 借 鉴 意 义 和 参 考 价 值 。     

基于势场法的路径规划算法特性分析和路径优化

分析了各人工势场算法,对路径中的特征点——“奇点”进行了论述。综合人工势场算法在安全性、平顺性和能耗等方面的特性,提出了一种用于评估算法的代价函数。并结合机器人的运动特性,提出了规划路径的优化算法,使机器人能安全、准确地,以最优的能耗到达目标点,对人工势场法在实际中的应用具有重要意义。     

基于边缘计算与强化学习的配电物联网体系架构研究与应用

针 对 泛 在 物 联 网 与 智 慧 电 网 融 合 背 景 下 涌 现 的 万 物 云 化 下 的 智 能 决 策 与 协 同 自 治 、能 源 生 产与 消 费 双 向 互 逆 流 动 、云 管 边 端 数 据 控 制 流 深 度 融 合 、边 缘 计 算 泛 化 能 力 与 学 习 能 力 均 衡 、多 维 差 异 性 数 据融 合 传 送 机 制 、数 据 融 合 及 优 先 级 自 动 退 避 机 制 等 新 型 需 求 ,提 出 了 一 种 基 于 边 缘 计 算 与 强 化 学 习 的 配 电物 联 网 体 系 架 构 模 型 。 通 过 融 合 泛 在 物 联 网 与 分 布 式 智 慧 电 网 智 能 体 系 ,建 立 多 维 差 异 性 信 息 物 理 高 度 融合 模 型 ,构 建 自 主 全 面 感 知 、全 局 最 优 协 同 、物 理 资 源 虚 拟 化 管 控 、软 硬 件 深 度 解 耦 的 一 体 化 配 电 物 联 网 体系 架 构 ,引 入 边 缘 计 算 机 制 增 强 配 电 物 联 网 体 系 架 构 的 边 缘 计 算 层 级 ,实 现 边 缘 计 算 泛 化 能 力 与 学 习 能 力的 动 态 平 衡 ,引 入 强 化 学 习 算 法 实 现 配 电 物 联 网 体 系 架 构 的 智 能 决 策 与 协 同 自 治 。 基 于ＴｅｎｓｏｒＦｌｏｗ开 源框 架 ,在Ｇｙｍ- Ｔ Ｏ Ｒ ＣＳ 环 境 下 对 架 构 感 知 决 策 进 行 效 能 仿 真 验 证 ,较 好 地 解 决 了 配 电 物 联 网 自 主 感 知 与 智能 决 策 之 间 的 耦 合 矛 盾 ,实 现 全 局 最 优 ,具 有 稳 定 性 高 、抗 干 扰 性 强 、自 主 感 知 性 高 等 优 势 。 以 国 网 江 苏 省电 力 有 限 公 司 辖 区 某 小 型 配 电 网 为 效 能 评 价 载 体 ,对 架 构 模 型 进 行 了 工 程 应 用 分 析 ,验 证 结 果 表 明 所 提 架构 模 型 可 以 实 现 泛 在 物 联 网 下 的 全 面 云 化 ,在 配 电 设 备 泛 在 互 联 、运 维 状 态 全 面 自 主 感 知 、配 电 策 略 全 局 最优 自 主 决 策 、极 端 运 维 环 境 下 的 协 同 自 愈 等 方 面 具 有 明 显 优 势 。     

基于分布式电源接入的低压台区节点模型抗损研究

为 提 高 台 区 配 网 抗 损 能 力 ,设 计 一 种 基 于 分 布 式 电 源 接 入 的 低 压 台 区 节 点 抗 损 模 型 。 首 先 ,定义 并 计 算 配 网 节 点 负 荷 矩 ,然 后 将 理 论 供 电 量 与 实 际 供 电 量 之 间 的 差 值 定 义 为 统 计 线 损 并 计 算 。 在 此 基 础上 ,根 据 电 网 中 的 等 值 电 阻 确 定 低 压 台 区 综 合 线 损 率 ,再 选 择 合 适 的 导 线 截 面 ,计 算 导 线 电 阻 与 导 线 截 面 积之 间 的 关 系 ,利 用 调 相 机 实 现 电 压 调 整 ,从 而 达 到 降 损 需 求 ,并 结 合 低 压 台 区 管 理 架 构 实 现 对 抗 损 模 型 的 设计 。 实 验 表 明 ,该 模 型 对 电 网 负 荷 和 电 压 值 计 算 的 精 准 度 较 高 ,且 该 模 型 下 的 电 压 偏 差 较 小 ,说 明 该 模 型 能够 有 效 实 现 低 压 台 区 抗 损 。     

新型一体化智能干法选煤系统设计与应用

针 对 选 煤 系 统 存 在 的 工 艺 复 杂 、分 选 效 率 低 、智 能 化 程 度 低 , Ｘ 射 线 选 煤 法 对 于 不 同 厚 度 的 煤 和矸 石 容 易 出 现 识 别 错 误 等 问 题 ,提 出 了 基 于 双 能Ｘ射 线 和 超 声 波 测 距 的 一 体 化 智 能 干 法 选 煤 系 统 。 结 合 实际 工 业 应 用 ,建 立 了 煤 和 矸 石 智 能 干 法 选 煤 系 统 ,并 进 行 了 工 业 性 试 验 。 实 验 结 果 表 明 ,该 系 统 满 足 该 煤 矿的 实 际 需 求 ,识 别 精 度 高 ,分 选 效 率 达 到 ９０ ％ 以 上 。     

基于改进型蜻蜓算法的停电计划优化方法

基 于 带 约 束 的 多 目 标 优 化 理 论 ,建 立 了 年 度 停 电 检 修 计 划 决 策 模 型 ,针 对 传 统 群 智 能 算 法 效 率不 足 的 问 题 ,通 过 引 入 外 部 电 力 储 备 维 护 策 略 和 和 拥 挤 距 离 下 的 生 态 位 共 享 机 制 ,提 出 了 改 进 型 蜻 蜓 算 法 ,提 高 了 原 有 算 法 的 全 局 最 优 性 和 分 布 均 匀 性 ,提 高 了 年 度 停 电 计 划 的 经 济 、可 靠 、平 衡 性 。 最 后 通 过 ＩＥ Ｅ ＥＲ Ｔ Ｓ- ７９模 型 ,对 比 ２ 种 传 统 群 智 能 算 法 进 行 了 仿 真 分 析 。 仿 真 结 果 表 明 ,在 电 力 调 度 的 平 衡 和 储 备 达 到最 优 的 前 提 条 件 下 ,采 用 本文 提 出 的 算 法 大 大 提 高 了 求 解 效 率 ,能 有 效 满 足 实 际 电 网 停 电 计 划 的 需 要 。     

基于CFD的迷宫式调节阀内流场分析

建立了迷宫式调节阀内流场的二分之一几何模型,应用计算流体力学(CFD)的方法对迷宫式调节阀的内流场进行数值模拟,计算得到了在不同开度时迷宫式调节阀整体的流量系数和阀芯各个盘片的流量系数,分析了迷宫式调节阀内局部流场的流动特性,为迷宫式调节阀的相关研发工作提供参考。