汽车前照灯散热结构设计及优化

搭建大功率LED前照灯散热系统试验平台,分别用水和液态金属进行温控效果评估试验,研究结果表明液态金属具有更为显著的冷却效果。在蠕动泵转速为100 r/min时,液态金属的对流换热系数是水的1.5倍,其主要原因是液态金属具有较高的热导系数。为进一步优化和提升液态金属散热性能,采用流体力学仿真方法,系统研究流速、流道结构等对LED前照灯温控性能的影响,并提出一种新的冷板流道结构,有效改善了液态金属温控效果,对包括大功率LED灯散热系统在内的其他高热流密度散热系统同样具有参考意义。     

生物材料纳米低温保存技术研究进展

对新兴的生物材料纳米低温冻存技术的提出、发展做了回顾和总结,重点阐述了纳米颗粒溶液与生物组织的低温响应、纳米颗粒对低温保护剂性能的影响以及纳米颗粒溶液成核相变机理等问题,解读了纳米颗粒用于改善低温保护剂性能的技术途径,剖析了当前该领域的研究现状,并讨论了进一步的发展方向。     

液态金属冷却电缆仿真及实验研究

提出将室温液态金属作为高载流电缆的导电及冷却介质,通过电流、温度及流动等三维多物理场耦合数值仿真方法研究了不同工况下液态金属冷却高载流电缆的温度变化规律,并与电缆传统水冷进行了详细对比,结果表明,液态金属具有高效的冷却效果。同时,搭建了液态金属冷却电缆实验平台,初步验证了液态金属冷却高载流电缆的可行性。     

三轴电磁式振动能量采集器设计与验证

针对传统化学电池需定期更换并进行周期性充电、在户外环境无法长期稳定供电的问题,设计了一种悬浮式电磁振动能量采集器。基于电磁感应原理对能量采集器进行了理论分析,制作了三轴电磁式振动能量采集器,分别在X、Y、Z三个方向布置振动能量采集器单体,设计了能量转换电路,将收集到的电能转变为3.3 V直流电。开展了台架测试和应用场景测试,结果表明,振动能量采集器单体在振动幅度为10 mm、振动频率为9 Hz时输出性能最高,最大输出功率为43.11 mW。探究了振动能量采集器单体在不同振动幅度和振动频率下的直流输出性能,在振动幅度大于10 mm、振动频率为4～8 Hz时可为LIS3DH加速度传感器稳定供电。通过沿X、Y、Z轴布置的振动能量采集器单体阵列,使振动能量采集器具备全方向收集振动能量的能力,大大提高了收集振动能量的效率与适应性。该采集器可应用于诸如机器振动、波浪、人体运动等多种场景的振动能量收集,实现为无线传感网络节点等低功耗用电器供能,具有一定应用价值,可为研究低功耗电子元器件的自供电技术提供参考。