基于开通过程的IGBT模块栅氧层老化研究

新能源行业快速发展促进了绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块的广泛应用,作为电力电子变换器中的核心部件,IGBT模块的可靠性问题受到越来越多的关注。IGBT作为电压源型功率器件,其开关速度可达到20 kHz,而栅极端的栅氧层会受到栅极电压的持续冲击而发生老化现象。栅氧层老化会引起IGBT开关特性变化,造成输出特性下降,导致电能输出质量降低。此处通过研究IGBT开通过程参数受栅氧层老化影响产生的变化,分析对比了开通过程参数在栅氧层老化下的适应性和灵敏度,提出了以IGBT开通过程基于栅极电压变化的开通时间作为栅氧层老化诊断特征参数,并建立了能够反映IGBT栅氧老化程度的监测模型。     

IGBT模块在线结温预测方法对比研究

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块以其驱动简单、功率等级高、功耗小、热稳定性好等优点,被广泛应用于光伏发电、航空航天、电动汽车、船舶等各类电力电子设备中。IGBT模块作为电力电子设备的核心部件,其可靠性一直都是制造商与用户重点关注的问题,而结温波动被认为是导致IGBT模块失效的主要原因。因此,如何估算或测量IGBT模块的结温是研究IGBT模块可靠性的重点。此处对常见的热敏感电参数(TSEP)进行分析,并通过IGBT模块双脉冲测试平台进行了实验对比,实验结果表明相比较于其他TSEP,关断时间对结温的灵敏度更高,线性度更好,为最佳TSEP。     

布浆器的纸浆适用性仿真分析

为研究布浆器结构对纸浆的适用性,基于Fluent仿真分析了3种不同纸浆在同一布浆器结构下的布浆均流效果,并分析了纸浆物性参数的影响。研究表明:水和3%质量分数的NBKP纸浆的喷浆效果接近,而5%质量分数的OCC纸浆则出现明显的误差增大;动力黏度是影响喷浆效果的主要因素,随着黏度的增加,喷浆误差呈先下降后上升的变化规律;基于经验公式设计出的布浆器具有纸浆适用局限性,对于动力黏度不超过0.1 Pa·s的低质量分数纸浆,其流量误差可控制在1.5%以内。     

供气方式对脉冲爆轰火箭发动机工作频率影响的试验研究

为了研究不同供气方式对以汽油/空气为推进剂的脉冲爆轰火箭发动机(PDRE)爆轰过程和频率的影响,设计加工了切向进气、切向/轴向混合进气和切向/径向/轴向组合进气的3种进气道装置,分别安装在内径为80 mm的爆轰管上进行试验,成功实现了PDRE的多循环工作.研究表明:增加进气孔数量与合理的设置进气方式,可以提高PDRE工...     

基于带源项非结构网格CE/SE方法的PDRE爆轰排气流场中尾喷管特性研究

为了研究非定常两相脉冲爆轰发动机爆轰和排气流场中尾喷管的特性,推导了带源项非结构三角形网格求解元守恒元数值方法(CE/SE方法)的计算格式,应用该方法数值研究了满填充工况下带不同结构尾喷管火箭式脉冲爆轰发动机的内外流场和爆轰推进性能。研究表明:该非结构网格CE/SE方法可有效捕捉变截面管中强间断和复杂波系结构。各类喷管中,含收敛段喷管排气时间增长,气流在收敛段喉部发生壅塞;含扩张段喷管内出现斜激波过膨胀现象。当环境压力为0.1 MPa、填充率为1时,单次爆轰模式下带不同类型喷管的汽油/空气两相脉冲爆轰发动机的推进性能:除40°角扩张喷管外,其他各类喷管在爆轰和排气进程中均能提高发动机的冲量。     

非定常流动中塞式收敛扩张喷管的研究

针对脉冲爆轰发动机的脉动流动特性设计加工了塞式收敛扩张喷管,并对其增推性能和增推机理进行了研究。研究结果表明,塞式收敛扩张喷管可以大幅增加推力,10Hz和15Hz时塞式收敛扩张喷管对发动机的推力增益分别为32.4%和29.52%;塞式收敛扩张喷管扩张段对爆轰室排出的高温高压气体有减压加速作用;塞式收敛扩张喷管塞式结构增加推力壁平台压力值和平台压力持续时间,从而增加发动机推力。