基于PWM的相变热管温度分段控制系统设计

针对卫星热控制中常用的相变热管材料,设计了一个大干扰下的温度控制系统,以获得相变热管在恒温条件下的热性能参数。控制策略是将棒棒控制、模糊控制与仿人智能控制相结合,以PWM方式控制高速开关阀通断时间以控制冷却液流量大小,实现了大干扰下温度的多模式分段精确控制。提出了两点创新:将基本模糊控制改为增量式模糊控制,把误差变化率作为仿人控制的一个控制对象。实验结果表明,整个温度控制系统具有响应速度快、超调量小、调整时间短等优点,稳态误差小于0.15℃,满足实际要求。     

汽车发动机缸体灰铸铁等离子相变硬化组织及性能分析

采用等离子相变硬化设备对汽车发动机缸体灰铸铁进行了表面相变硬化处理，分析了处理后铸铁的显微组织和硬度特征。结果表明，相变硬化处理后的灰铸铁分三个区，即熔化区、固态相变区和热影响区，熔凝层的组织是细小的莱氏体。处理后的表面硬度有显著提高，并明显提高了发动机缸体的耐磨性和使用寿命。     

复杂相变热图序列相变线跟踪与应用

针对复杂相变热图序列相变线自动提取问题,提出一种基于帧间差分信息的C-V主动轮廓模型提取方法。首先建立一种基于结构特征的图像精确匹配指标,解决相变热图序列中部分帧的位置偏移问题;然后利用与模板图像的帧间差分及差分图像的对比度增强获取有效相变信息;最后在考虑帧间相变线关联性的基础上,提出一种融合形状先验特征的C-V主动轮廓模型相变线跟踪算法。实验结果表明,该算法解决了目前方法无法解决的序列图像中多相变线、拓扑变化等问题,能适应多种不同类型的模型实验物,且运算速度较经典C-V模型有很大提高。基于该算法开发的软件系统在实际中得到成功应用。     

Mechanical properties of concrete containing phase-change material

This study aimed to investigate the mechanical properties of concrete containing solid–liquid phase-change material (PCM) and focused on two key factors. First, a systematic study on the mechanical performance of PCM-modified concretes was conducted, including compressive, elastic modulus, and shrinkage tests. Second, because PCM provides high latent heat during the solid–liquid phase change, the effects of the solid phase and liquid phase on the mechanical properties of concrete were also explored. Results of this study showed that the solid–liquid phase of PCM affected the mechanical properties of concrete. For example, the compressive strength of 10% PCM concrete in solid phase (23 °C) and liquid phase (40 °C) at 28 days was 29.30 and 19.57 MPa, respectively. In addition, with increasing PCM content, the mechanical properties were degraded. For example, 10, 20, and 30% of PCM content lowered the compressive strength by 35.4, 58.4, and 74.3%, respectively. Therefore, concrete with PCM may not be suitable for structural elements. However, PCM is an important solution for optimizing energy consumption in modern buildings. It can absorb or emit large amounts of heat to store or release thermal energy. These properties can be used to control building temperatures resulting in energy saving and carbon reduction.     

基于G-L理论的混凝土损伤相变协同分析

基于Ginzburg-Landau相变理论,在连续介质力学与唯象理论的框架内,利用协同学系统相变类比的思想,提出了一种新的研究混凝土损伤相变的思路,即将超导相变的Ginzburg-Landau理论类比到混凝土损伤相变过程中来,并且取得了良好的研究成果.首先推导出了混凝土损伤相变的本构模型表达式,并计算出了损伤模型的线性解和非线性解及其相关函数,然后用大型数值模拟软件RFPA进行模拟验算,验证了该研究成果的正确性.     

复合工质真空相变元件的传热特性

对新型复合工质真空相变元件传热特性进行了实验研究,得出了传热特性实验关系式。确定了新型复合工质元件的最佳倾角为30°和充液率为18%。该实验研究为新型复合工质真空相变装置及其系统的设计提供了依据。     

Sn掺杂Ge-Sb-Te相变薄膜的晶化特性

用磁控溅射法制备了掺杂Sn的Ge2Sb2Te5相变材料薄膜,研究了Sn含量对结晶性能的影响.薄膜的X射线衍射(XRD)表明,热处理使薄膜发生了从非晶态到晶态的相变,并出现Sn-Te相.通过示差扫描量热(DSC)实验测出在不同加热速率下非晶态薄膜粉末的结晶峰温度,计算了材料的结晶活化能.根据结晶动力学分析和结晶活化能数据,掺杂Sn后的Ge-Sb-Te具有更高的结晶速率,用于光存储时将具有更高的擦除速度.     

纳米铜修饰多壁碳纳米管/石蜡相变驱动复合材料的制备及热性能

以油胺为分散稳定剂,在石蜡中热分解甲酸铜-碳纳米管复合物前驱体,单步制备了纳米铜修饰多壁碳纳米管(Cu-MWCNTs)/石蜡复合材料。通过XRD、TEM和DSC对Cu-MWCNTs/石蜡复合材料的物相、微观形貌及相变行为进行了表征和分析,并对其热敏性、热膨胀性和热稳定性及影响因素进行了分析研究。结果表明:纳米Cu原位沉积在MWCNTs外壁上,粒径为2~35nm。与纯石蜡相比,Cu-MWCNTs/石蜡复合材料的相变温度和相变潜热均明显降低。Cu-MWCNTs含量为0.2wt%的Cu-MWCNTs/石蜡复合材料具有较短的升温时间,体膨胀率降低较小,且多次加热后稳定性较好,可作为此类热敏微驱动器的理想材料。     

相变温控在电子器件热控制中的应用进展

相变温控是利用相变材料的相变过程以实现对物体温度控制的方法。综述了相变温控在电子器件热控制领域的原理及其应用,利用相变材料大的相变潜热和较为恒定的相变温度的特点,可实现电子器件散热的有效管理,并指出开发具有高导热性能的定形相变材料是相变温控技术一个重要的发展方向。     

复合相变储能材料制备工艺对其浸渗率和相对密度的影响

本文探索了Na2SO4/SiO2无机盐/陶瓷基复合相变储能材料的自发熔融浸渗工艺制度.讨论了预制体制备工艺的四个主要影响因素:造孔剂含量、成型压力、烧成温度和颗粒粒度与复合相变储能材料的浸渗率和相对密度的关系,分析了熔融盐与预制体浸渗合成时,浸渗温度、浸渗时间以及浸渗方式对复合相变储能材料浸渗率和相对密度的影响.对复合相变储能材料的物相组成和显微结构进行分析,结果表明:制备工艺对复合储能材料的物相组成影响不大,Na2SO4与SiO2两相表现出较好的高温稳定性和相容性,且分布均匀.