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多变换器组合直流系统的效率优化

多变换器组合直流系统的效率优化

作者：卢凤旺厦门大学

学位级别：硕士

为了响应碳中和理念,世界开始重视新能源领域的发展,电力电子变换器作为新能源领域的关键设备,具有非常广阔的应用场景。由于新能源在能量变换过程中对变换器存在大功率、高增益和高效率等要求。而多变换器组合型直流系统将多个变换器... 详细信息

为了响应碳中和理念,世界开始重视新能源领域的发展,电力电子变换器作为新能源领域的关键设备,具有非常广阔的应用场景。由于新能源在能量变换过程中对变换器存在大功率、高增益和高效率等要求。而多变换器组合型直流系统将多个变换器输入或输出侧进行并联或串联,实现了高电压增益、低器件应力和高功率传输能力,已经成为研究热点。因此,如何设计合适的控制策略和结构来灵活调控组合型变换器增益比和全局效率对推动新能源领域发展具有深刻意义。本文的第二章介绍了 IPOP直流系统的基本工作原理,介绍了 Buck拓扑的器件参数设计准则。以单个Buck拓扑的小信号建模为基础,完成了变换器的小信号建模。在平均电流控制方法的基础上提出了一种分流控制策略,在电流内环前串联比例系数环节,实现了功率分配的控制目标。同时,介绍了相应的控制器参数的设计流程。本文的第三章提出了一种具有软开关的超高增益的输入并联输出串联型IPOS升压直流变换器。在对IPOS变换器进行模态分析之后,还介绍了该拓扑稳态分析、软开关实现条件、同类变换器性能对比、半导体器件应力、和器件参数设计的流程。此外,利用状态空间平均法对IPOS直流系统进行小信号建模,对控制器的参数设计准则进行介绍。本文的第四章首先介绍了四种组合型变换器的通用的效率优化策略,并以IPOP和IPOS直流系统为例分别介绍了效率优化策略的详细过程。在IPOP直流系统方面,简化了主电路,给出了相应的效率优化模型。针对IPOS变换器,给出了由多个变换器模块并联输入串联输出组成的系统的效率优化模型。根据前述的模型,介绍了效率优化策略中涉及的算法流程,主要包括最小二乘算法拟合、序列二次规划法求解过程和判断条件。本文的第五章主要介绍了硬件设计流程,包括主电路、调理电路、驱动电路和控制器的设计。同时,根据前文提出的理论内容,从仿真和试验两个角度对其正确性进行了验证。

关键词： IPOP IPOS ISOP ISOS 效率优化高增益

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旋转机械故障的对抗迁移诊断方法研究

旋转机械故障的对抗迁移诊断方法研究

作者：姚群旺重庆大学

学位级别：硕士

旋转机械需要在各种复杂的工况下运行,容易使得齿轮箱、轴承等重要传动承力零部件发生各类故障,一旦它们发生故障很容易引起整个设备停机,造成严重经济损失甚至重大事故。因此,研究旋转机械的智能故障诊断方法,对于保障设备安全、可靠... 详细信息

旋转机械需要在各种复杂的工况下运行,容易使得齿轮箱、轴承等重要传动承力零部件发生各类故障,一旦它们发生故障很容易引起整个设备停机,造成严重经济损失甚至重大事故。因此,研究旋转机械的智能故障诊断方法,对于保障设备安全、可靠、高效运行具有十分重要的工程和经济价值。针对现有的智能故障诊断方法需要大量的标签样本、跨域诊断精度低、泛化性能不高等问题,该文基于对抗机制深入研究了3种对抗迁移故障诊断模型:1)参数共享对抗域适应网络,2)多尺度域适应改进策略,3)具有伪孪生特征提取器的对抗域适应网络。主要研究内容如下:(1)传统的迁移学习模型存在训练成本高、分类精度低等问题,为了解决此类问题,提出了一种参数共享对抗域适应网络(Parameter Sharing Adversarial Domain Adaptation Network,PSADAN)。该方法通过构建共享分类器来统一故障分类器和域分类器,降低网络结构的复杂性,并增加CORAL损失进行对抗训练,增强域混淆。同时,提出了一种非平衡对抗训练策略,以提高特征提取器的域混淆能力,从而提高迁移诊断的准确性。通过滚动轴承的转速故障转移诊断实验,验证了该方法的有效性和优越性。(2)传统的域适应模型只能输出一个高维、固定尺度的迁移特征,在进行域混淆运算时可能会丢失重要信息,为了解决此问题,提出一种普遍适用的多尺度域适应(Multi-Scale Domain Adaption,MSDA)方法,对经典的域适应模型进行改造和改进,基于MSDA的模型可以输出4个低维多尺度迁移特征来计算域混淆损耗。这种计算方法有助于减小域距离,提高目标域的精度。(3)为了提高跨轴承故障迁移诊断的性能,提出一种基于伪孪生特征提取器的对抗域自适应网络(adversarial domain adaptation network with pseudo-siamese feature extractor,PSFEN)。其核心思想是构造一对结构相同但参数不共享的特征提取器,构成伪孪生特征提取器。利用一对伪孪生特征提取器分别提取源域和目标域的特征,从而获得两个域的一些排他特征,可以更接近实际分布差异的上确界。域适应机制通过减少更真实的上确界,有效地提高了网络的迁移诊断准确性和泛化能力。此外,采用距离度量和非平衡对抗训练算法对网络进行训练,减小源域和目标域的差异。通过相关跨轴承数据集的迁移诊断实验验证了该方法的有效性。以上故障迁移诊断方法,攻克了样本不平衡下旋转机械故障诊断的难题,显著提高了诊断精度,为实际工程中旋转机械的故障诊断提供了支撑。

关键词：旋转机械故障诊断迁移学习故障迁移诊断对抗域适应网络多尺度域适应伪孪生特征提取器

小型氢燃料电池船的布置优化及加氢站风险分析

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小型氢燃料电池船的布置优化及加氢站风险分析

作者：洪旺江苏科技大学

学位级别：硕士

近年来,由于化石燃料的过度使用环境污染问题日益增加,能源需求转变势在必行,转向以太阳能、生物质能、风能和氢能为主的可再生能源。氢是目前唯一一种零排放的燃料,是公认的清洁能源,具有环保、燃烧性好和运输方便等特点,以氢燃料电池... 详细信息

近年来,由于化石燃料的过度使用环境污染问题日益增加,能源需求转变势在必行,转向以太阳能、生物质能、风能和氢能为主的可再生能源。氢是目前唯一一种零排放的燃料,是公认的清洁能源,具有环保、燃烧性好和运输方便等特点,以氢燃料电池为代表的氢能源产业与船舶的结合也越来越紧密。然而,氢气属于易燃气体、密度小具有高泄露性与扩散倾向,且点燃的极限浓度范围较广为4%～75%,遇明火极易爆炸,破坏力也远大于传统燃料,事故风险性更高。目前,氢燃料储存的方式存在安全隐患,限制了氢的发展,一旦氢燃料电池船或船用加氢站发生氢气泄漏,泄漏云团遇到点火源将极易导致燃烧爆炸事故产生严重的后果。因此作为一个新型能源工程,研究氢气泄漏扩散以及燃烧爆炸事故对设置安全距离、减少事故损伤具有重要意义。本文主要工作如下:(1)根据现有锂电池动力船设计方案,将锂电池动力船布置优化升级为氢锂电池混合动力船布置,设计了一种氢锂电池混合布置方案与电池舱散热通风系统,采用氢燃料电池技术在提高续航能力的同时减少对环境的污染。氢燃料电池船舱内安全散热通风系统,为小型氢燃料电池船提供良好的散热通风环境,释放氢燃料燃烧时的额外热值,考虑节能效应来减少船舶设备的无用消耗,在保证氢燃料电池船正常航行的同时,通过整船循环通风增加散热效率,降低整体运行能耗成本,在突发氢事故时能够及时进行紧急通风稀释舱内氢气浓度,防止氢事故进一步扩大。(2)基于FLACS软件,采用数值模拟的方法建立氢燃料电池船与船用水上加氢站的简化模型,模拟了船舶停靠加注时,储氢罐瞬态泄漏的过程,分析了氢气泄漏扩散、燃烧热辐射与爆炸超压的变化规律,发现建筑对火焰辐射存在阻碍,氢气燃烧爆炸会在短时间内释放大量能量,产生高温、高压气体,爆炸物体周围的空气被迅速加热膨胀,形成冲击波,这种冲击波会向外扩散,影响面积达到了船用水上加氢站占地面积的一半,随着影响范围的扩大爆炸超压值逐渐减少。对现有加氢站氢气浓度探测器的有效覆盖率进行模拟计算,在6种泄漏工况的模拟中发现现有探测器的有效覆盖率只有60%低于国家标准的80%,根据CFD模拟结果对现有探测器位置进行优化,优化后有效覆盖率达90%以上符合国家安全标准。(3)基于PHAST软件进行氢气泄漏扩散与点燃爆炸事故模拟,使用定量风险评估QRA的方法得出数值仿真结果,以2米为观察高度,从泄漏扩散程度分析,对于氢气4%点燃爆炸浓度下限,12m/s的风速对事故影响作用最大,其中长管储氢罐4%浓度下限泄漏距离达41.06米,分配器4%浓度下限距离达71.90米;以4k W/m最低热辐射伤害数值为下限,长管储氢管的火灾事故最远影响距离达20.65米,分配器的火灾风险最远影响距离达35.62米;以0.02bar最低超压伤害数值为下限,长管储氢罐的爆炸事故最远影响距离达49.65米,分配器的爆炸事故最远影响距离达55.16米。本文针对氢燃料电池船储氢罐与船用加氢站进行定量风险评估,以二维与三维结合的方式研究了事故的规律与影响范围,得到了氢气事故的影响范围与安全距离,为船用加氢站选址,与氢气浓度探测器布置提供了参考。

关键词：氢燃料电池船船用加氢站定量风险评估泄漏扩散燃烧爆炸

拟剧理论视角下藏族青年形象的自我呈现研究——以抖音平台用户为例

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拟剧理论视角下藏族青年形象的自我呈现研究——以抖音平台用户为...

作者：旺珍华东师范大学

学位级别：硕士

作为一种嵌入现代人们日常生活的媒介,以抖音为代表的移动短视频扭转了传播的权力专属于某些群体的现状,传播权和话语权的下放使得原本沉默的社会边缘群体得以自主把握自身的媒介形象,积极构建自我的数字形象。本文基于社会心理学的拟... 详细信息

作为一种嵌入现代人们日常生活的媒介,以抖音为代表的移动短视频扭转了传播的权力专属于某些群体的现状,传播权和话语权的下放使得原本沉默的社会边缘群体得以自主把握自身的媒介形象,积极构建自我的数字形象。本文基于社会心理学的拟剧理论,采用定量与定性相结合的研究方法,将研究对象聚焦于作为抖音用户的藏族青年,以其短视频生产为切入点分析身处少数民族文化与现代主流文化之间的这一群体的自我呈现问题。具体探讨藏族青年在抖音平台中呈现了什么样的形象、该群体自我呈现行为有何特征以及抖音藏族青年用户自我呈现背后的价值与反思。首先,本研究分别从个人页面基本信息指标、短视频作品指标、配文文本指标对藏族青年在抖音平台中的自我呈现进行量化分析展现该群体自我呈现现状。其次,根据数据分析结果并辅以笔者的线上参与式观察概括出藏族青年在抖音短视频中呈现的四种主要形象类型:安闲舒适、满足现状的悠闲者形象;辛勤劳作、传递美好的劳动者形象;个性张扬、追逐时髦的时尚者形象;包容开放、促进团结的辟谣者形象。同时,结合深度访谈本文探讨了该群体在抖音短视频的自我呈现行为特征。文章最后,本文探讨了短视频时代该群体自我呈现的价值与问题。一方面,抖音平台上藏族青年的自我呈现使得该边缘群体逐渐打破因时空所造成的民族隔阂,促进了藏族群体与主流社会之间的对话、理解与交融。在抖音观看与生产中藏族青年群体主动将自我与世界联结,使自我得以进行不同程度的反思,从而达成自我认同的反身性重构。另一方面,藏族青年的自我呈现应时刻警惕短视频时代异化的自我景观化及自我风情化,避免将藏族及藏族文化落入精简化及符号化的视觉呈现中。

关键词：抖音短视频藏族青年自我呈现拟剧理论

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高校课程思政的有效教学策略研究

高校课程思政的有效教学策略研究

作者：庄旭旺西南大学

学位级别：硕士

加强高校学生的思想政治教育,培养学生树立正确的意识形态价值观,是高校立德树人的重要任务。课程思政作为在高校课程教学全过程中进行思想政治教育、全面落实意识形态育人效用的重要方式,在各地方高校得到了大力实施。然而,当前课程思... 详细信息

加强高校学生的思想政治教育,培养学生树立正确的意识形态价值观,是高校立德树人的重要任务。课程思政作为在高校课程教学全过程中进行思想政治教育、全面落实意识形态育人效用的重要方式,在各地方高校得到了大力实施。然而,当前课程思政的教学过程呈现出显性知识的外部植入与生搬硬套、过度注重政治知识的添加与补充的外铄型现状,导致课程思政的育人效用偏离了初衷,其教学过程也呈现出低效化状态。这一空有课程思政之名的教学与实施思路,难落实意识形态育人价值之实。因此,转向探讨课程思政的有效教学策略,于改善当前的教学现状,进而落实高校人才的思想政治培育目标尤为重要。课程思政旨在以潜隐性的形态实现对学生的思想政治价值观教育,并体现于课程教学的全过程之中。课程思政的形成与实施过程依托于课程知识。课程知识的特殊性决定了意识形态属性是其自身的根本价值属性。生发课程知识的意识形态属性即为课程思政的核心要义。只有对教学过程和教学的各个环节进行针对性地系统性地设计,从专业课程中生发意识形态属性,才能确保课程思政教学目标的高效率、高质量的达成,有效发挥课程思政的育人价值。同时,课程思政要实现“润物细无声”的潜隐性育人效用,必然依赖于教育主体的实施与建构。教师形成对课程思政价值属性的正确认知与理解,充分发挥自身的主观能动性,同样也是高质量教学的重要环节。本文第一部分为导论。在明确研究的对象及研究价值的基础上,对当前的相关研究成果进行梳理与分析,明确本研究的重点与特点所在,阐明本研究的目的、意义,形成清晰的研究思路,进而为本研究的开展做好充分准备。第二部分分析了课程思政的内涵与价值。以课程知识为载体与依托,论证意识形态属性是课程知识的价值属性。通过对课程思政进行深入分析,论证意识形态属性是课程思政的价值实质,从而证明课程思政教学就是深入课程知识本身,发挥课程知识的意识形态属性的育人作用,纠正当前外铄型的教学实践思路。其次,分析课程思政的特点,形成对课程思政育人特点、表现形态与传递途径的正确认知,认识到课程思政潜隐性的表现形态与多样化的传递途径,为课程思政有效教学策略的提出奠定基础。最后,分析课程思政的重要育人价值,肯定其于学生培养、教学过程与教育价值的完善层面具有的重要作用。从而,形成了对课程思政的内涵、本质、特点与价值的清晰认知与准确定位。本研究第三部分分析与阐明当前课程思政教学领域存在的问题。第三部分落脚于课程思政的教学过程,对教学过程中目标、内容、方式、评价等环节深入分析与研究,得出了当前课程思政的低效化教学现状,具体表现出标签化、碎片化、生硬表面化问题。具体分析,各种问题得以产生,在于当前对课程知识的意识形态属性挖掘不足,教师对课程知识与意识形态关系的理解存在偏差,并且缺少主动建设课程思政的意识。思政价值的实现效果不够凸显,且评价方式也有待优化。第四部分针对问题产生的原因,提出了有效的应对策略。在教学准备阶段,首先应编制并完善课程思政教学目标。要梳理各专业课程目标的内在逻辑,确立课程思政教学目标,并以意识形态的养成目标引领知识能力培育目标。其次,要整合专业教材,分析解构重组。要明确意识形态的多样表现形态,明确专业教材的挖掘侧重点,并做到专业知识与思政元素相适应。再次,要设计探究性教学过程。要尊重学生的主体地位,激发学生进行思政学习的动机。在教学的实施阶段,要采取转化式策略,由知识掌握转为学生意识形态观念的养成,由知识教学转为生成教师的理想信念。要采取情境式策略,构建课程思政教学物理环境,灵活运用传统文化资源,注重学生的政治情感体验。要采取体验式策略,提高教师的课程思政教学能力,提高教师对意识形态的意会理解,增强师生间的交流互动。在教学的管理阶段,要创建意识形态文化环境,搭建教学信息化平台,构建和谐的师生关系。在教学评价阶段,要注重评价学生的思想政治素养,以及教师的课程思政教学意识与能力。第五部分为结束语。本研究为解决当前课程思政教学领域存在的泛政治化问题,以及呈现出的低效化教学现状,提供了一种尝试性的解决思路。通过深入教学准备环节、实施环节、管理环节与评价环节,力求实现教学的高效率与高效益。由于教师在课程思政教学过程中发挥重要作用,本研究认为对教师的思想、意识、行为的规范与能力、素养的提升领域的研究需要获得足够重视。本研究尚存不足与需进一步改进之处,对未来的相关研究提供参考。

关键词：课程思政思想政治意识形态教师

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典型管路系统流场及噪声特性研究

典型管路系统流场及噪声特性研究

作者：赵振旺华中科技大学

学位级别：硕士

管路系统在各类工程中都有着重要的应用,如现代化农业排灌系统、城市供水系统、船舶工业等。广泛应用的管路系统与人们的生产生活息息相关,其噪声问题也日益突出,逐渐被人们所重视。管路系统产生的噪声问题不仅会降低环境舒适性、损害... 详细信息

管路系统在各类工程中都有着重要的应用,如现代化农业排灌系统、城市供水系统、船舶工业等。广泛应用的管路系统与人们的生产生活息息相关,其噪声问题也日益突出,逐渐被人们所重视。管路系统产生的噪声问题不仅会降低环境舒适性、损害人体健康,而且能破坏军用舰船的隐蔽性。因此,对管路系统的噪声研究有着十分重要的意义。目前多数文献主要研究内容为结构的振动噪声,而本文关注的管路系统流噪声的相关研究较为少见。本文工作主要包含以下方面:(1)构建了以直管、90°弯管、球阀为主要结构的典型管路系统简化模型,基于Ansys Workbench平台进行双向流固耦合分析,研究了管路系统内部流场在不同入口压力和阀门动态关闭过程的变化规律,并通过与声学软件Actran进行联合仿真,得到了管路系统各处的声压频谱曲线,分析了其流噪声特性。(2)对原管路系统追加了复式拉杆型波纹管膨胀节,同步地比较分析了结构改进后对流场变化规律的影响,解释了其原理,并对比了波纹管对声场的影响。(3)根据研究结果,针对阀门关闭过程中噪声水平较高的三个阶段,选取阀门关闭程度35%、55%两种工况,对管路系统的压力脉动进行本征正交分解,依据分析内容,对管路结构进行优化,独立提出了仿生鱼鳃的概念,研究了不同工况和不同导流板层数对仿生阀芯模型降噪效果的影响。另外考察了节流孔板在不同工况下的降噪效果。通过上述研究,总结了原管路系统在阀门关闭过程中流场和声场的演变趋势,以及波纹管导致的流场和声场变化规律,发现了仿生鱼鳃设计的阀芯改进模型与节流孔板在不同阀门关闭程度下降噪效果的差异性。为工程应用中选择合适的降噪方案,以及进一步优化管路设计提供一定的参考。

关键词：流固耦合管路系统噪声球阀波纹管

多频多负载磁耦合谐振式无线电能传输系统参数辨识研究

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多频多负载磁耦合谐振式无线电能传输系统参数辨识研究

作者：魏钦旺福建工程学院

学位级别：硕士

近年来,无线电能传输(Wireless Power Transfer,WPT)技术因其便捷、安全、绿色等性能愈发受到人们的关注。其中,磁耦合谐振式无线电能传输(Magnetic Coupling Resonant Wireless Power Transfer,MCR-WPT)在中等距离场景下传输效率高、... 详细信息

近年来,无线电能传输(Wireless Power Transfer,WPT)技术因其便捷、安全、绿色等性能愈发受到人们的关注。其中,磁耦合谐振式无线电能传输(Magnetic Coupling Resonant Wireless Power Transfer,MCR-WPT)在中等距离场景下传输效率高、输出功率大、不受空间非磁性障碍物影响,成为发展最成熟、应用最广泛的WPT技术。随着市场对多用电设备接入MCR-WPT系统的需求日益增加,其研究模式已逐渐由“一对一”向“一对多”转变。多负载系统各参数之间耦合程度较强,互感与负载参数改变将严重影响系统输出特性。同时,互感与负载参数不确定性使系统控制器设计变得复杂。为提供稳定、高效的能量传输系统,需对互感及负载参数进行辨识。本文基于单逆变器单发射多接收MCR-WPT系统,提出一种适用于多负载系统参数辨识方法,通过选择粒子群算法作为参数辨识算法,采样原边电压、电流信息,实现对多负载系统多互感与多负载的同步辨识,为设计出稳定高效的多负载系统控制策略奠定基础。主要研究内容如下:(1)首先,分析多频多负载MCR-WPT系统拓扑结构,以双频双负载系统为例,基于电路理论对系统建模分析,建立系统输出功效关于耦合线圈互感及负载的数学模型,并进一步分析两参数变化对系统输出特性的影响,为后续系统参数辨识的设计奠定理论基础。(2)其次,在考虑频率交叉干扰与不考虑频率交叉干扰两种情况下,分析系统工作在各频率下的输入阻抗,建立等效单负载MCR-WPT系统及多负载MCR-WPT系统互感关于负载参数辨识模型。接着,设计滑窗离散傅里叶变换(SDFT)实现原边混频电流按各频率分量分频提取,以满足参数辨识过程中采样各频率下逆变输出电流。之后,设计粒子群辨识模块,并在MATLAB/Simulink环境中搭建参数辨识仿真模型及进行仿真验证。(3)最后,搭建双频电源输入系统实验平台,对负载及互感参数辨识进行验证。实验结果表明,负载辨识最大相对误差在7%以内,互感辨识最大相对误差在6%以内,辨识值与实际值基本吻合,证明所提辨识模型及辨识算法的有效性。

关键词：磁耦合谐振无线电能传输多频多负载粒子群算法多参数辨识

单侧双通道脊柱内镜技术治疗腰椎相关疾病的研究进展

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中国修复重建外科杂志 2022年第10期36卷 1234-1240页

作者：张玉红田霖胡鹏芦怀旺滨州医学院附属医院脊柱外科山东滨州256603

目的对单侧双通道脊柱内镜(unilateral biportal endoscopy,UBE)技术治疗腰椎相关疾病的应用与进展进行综述。方法广泛查阅国内外应用UBE技术治疗腰椎相关疾病的文献,对该技术的发展历程、临床应用、操作要点及注意事项、相关并发症和... 详细信息

目的对单侧双通道脊柱内镜(unilateral biportal endoscopy,UBE)技术治疗腰椎相关疾病的应用与进展进行综述。方法广泛查阅国内外应用UBE技术治疗腰椎相关疾病的文献,对该技术的发展历程、临床应用、操作要点及注意事项、相关并发症和不良反应以及优势和不足等方面进行综述。结果作为近年开展的微创技术,UBE技术治疗不同原因所致的腰椎管狭窄症临床疗效确切,减压效果满意,损伤小,腰椎稳定性好;在治疗腰椎间盘突出症方面,UBE技术较开放手术、显微镜辅助手术优势明显;在治疗腰椎滑脱症方面,UBE术后创伤较常规手术小,融合率满意。UBE技术治疗腰椎相关疾病也存在硬脊膜损伤、脊髓硬膜外血肿、减压不全或复发、神经根刺激症状、术后感染等并发症。对适合行UBE手术的腰椎相关疾病患者,详细的术前规划至关重要。结论UBE技术操作方便、学习曲线平缓、可使用常规器械且临床疗效确切,适用于多种腰椎相关疾病,但存在一定缺陷和不足。

关键词：单侧双通道脊柱内镜技术微创手术腰椎相关疾病

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夏季双层玻璃窗内强迫通风下的传热研究

夏季双层玻璃窗内强迫通风下的传热研究

作者：张嘉旺河北建筑工程学院

学位级别：硕士

建筑的可持续发展战略以节约建筑能耗、提高室内舒适度为重要方向。玻璃是建筑的重要组成部分,主要功能为通风和采光,是节约室内能源消耗和提高室内舒适度的主要研究方向。随着城市现代化,建筑增加了玻璃的使用面积以获得更多的采光,随... 详细信息

建筑的可持续发展战略以节约建筑能耗、提高室内舒适度为重要方向。玻璃是建筑的重要组成部分,主要功能为通风和采光,是节约室内能源消耗和提高室内舒适度的主要研究方向。随着城市现代化,建筑增加了玻璃的使用面积以获得更多的采光,随之而来的是更多的能源消耗和室内舒适度下降。本文提出一种通风玻璃窗,依托外力驱动气流流入双层玻璃的间隙,降低玻璃温度节约建筑夏季能耗。分别用实验和模拟围绕通风玻璃窗的热工特性和节能特性展开研究,研究内容和结论如下。（1）提出一种降低双层玻璃窗温度的方式,借用外力强迫气流流入双层玻璃窗的通风口,气流在双层玻璃窗的间隙内从下至上通过,并在这个过程中完成与玻璃的换热。（2）介绍了表示玻璃窗热工性能的参数以及测量玻璃窗传热系数的方法,对比分析几种常见的玻璃窗,选择双层透明玻璃窗作为研究对象。分析双层玻璃窗在强迫通风过程中的传热,列写传热方程,根据其他学者的研究结果制订实验方案和模拟流程。（3）在夏季晴朗的白天,对实验平台上的双层玻璃窗相关数据进行测量,计算双层玻璃窗不同通风阶段的温度、传热系数和传热量。计算结果显示,增加送风风量,玻璃的温度逐渐趋于通风温度,但降温的效率降低。（4）运用计算流体力学,利用湍流模型、辐射模型,考虑辐射-对流耦合传热,以测量的环境数据为边界条件,模拟真实环境条件,模拟结果与实际接近。模拟出的温度、速度云图以及测量数据,直观的呈现了玻璃和气流的温度、速度分布,同时根据模拟结果总结出影响传热的因素。结果显示,虽然送风速度增加,但玻璃与空气的换热系数与换热量增加效果,以及玻璃表面的温度的降低效果均不明显。气流的温度降低1度,玻璃与空气的换热系数与换热量增加效果,以及玻璃表面的温度的降低效果是增加流量效果的5倍,且温度越低,效果越明显。研究表明通风玻璃窗降温的重点应为降低气流的温度。

关键词：强迫通风双层玻璃窗 CFD数值模拟