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螺旋盘管腔式太阳能吸热器的热力耦合特性

工程热物理学报 2012年第12期33卷 2133-2136页

作者：于春亮王幸智王富强帅永谈和平哈尔滨工业大学能源科学与工程学院456信箱黑龙江哈尔滨150001

螺旋盘管腔式吸热器在塔式和碟式太阳能热利用中都有广泛的应用。聚集热流的非均匀性导致吸热器内产生温度梯度,从而在管内产生热应力,导致吸热管变形,而当温度梯度足够大时,热应力会导致吸热管破坏,严重影响吸热器的寿命。本文以四种... 详细信息

螺旋盘管腔式吸热器在塔式和碟式太阳能热利用中都有广泛的应用。聚集热流的非均匀性导致吸热器内产生温度梯度,从而在管内产生热应力,导致吸热管变形,而当温度梯度足够大时,热应力会导致吸热管破坏,严重影响吸热器的寿命。本文以四种气体工质为传热介质,基于CFD分析得到气体在吸热器中的管内流动情况及管壁的温度场分布,再将管壁得到的温度场直接加载到热应力分析模型中得到螺旋管的热应力分布。

关键词：螺旋管吸热器温度场热应力

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石煤尾矿区土壤重金属污染风险评价

化学工程 2018年第3期46卷 6-9,15页

作者：杜蕾朱晓丽安毅夫王幸智严亚娟西北大学城市与环境学院陕西西安710127 咸阳市农业科学研究院陕西咸阳712034

以某石煤尾矿库及周边农田表层土壤为研究对象,采用TCLP法对土壤中Pb,Cd,Cu,Zn的生物可利用态风险进行评价,并运用Hakanson潜在生态风险指数法综合评价其潜在生态危害程度。结果表明:研究区土壤中Pb,Cd,Cu,Zn的平均质量分数均高于陕西... 详细信息

以某石煤尾矿库及周边农田表层土壤为研究对象,采用TCLP法对土壤中Pb,Cd,Cu,Zn的生物可利用态风险进行评价,并运用Hakanson潜在生态风险指数法综合评价其潜在生态危害程度。结果表明:研究区土壤中Pb,Cd,Cu,Zn的平均质量分数均高于陕西省土壤元素背景值标准;TCLP法提取的重金属质量分数与国际标准值相比较,除Cu和Zn之外,Cd和Pb元素均超标;相关性分析表明,研究区土壤中除Pb和Cu之间呈显著正相关关系,其余元素两两之间呈极显著正相关关系;潜在生态风险评价结果表明,研究区土壤中Pb,Cd,Cu,Zn潜在生态风险综合指数均值为491.71,属强生态危害程度,Cd元素是构成潜在生态风险的主要因子。石煤尾矿库已对周围土壤造成重金属污染危害。

关键词：石煤尾矿土壤重金属 TCLP 潜在生态风险

赤峰垃圾填埋场地下水污染状况研究及成因解析

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环境工程 2022年第4期40卷 188-195,223页

作者：梁雨闫海红殷勤年跃刚张宪奇王幸智中国环境科学研究院北京100022 中国地质大学(北京) 北京100083

近年来,我国地下水污染问题日益突出,填埋场已成为我国公认的地下水重点污染源之一。通过对赤峰垃圾填埋场及其周边地下水环境的系统检测分析,采用单因子指数法及综合评价法对现状地下水进行质量评价,通过主成分分析及Pearson相关性分... 详细信息

近年来,我国地下水污染问题日益突出,填埋场已成为我国公认的地下水重点污染源之一。通过对赤峰垃圾填埋场及其周边地下水环境的系统检测分析,采用单因子指数法及综合评价法对现状地下水进行质量评价,通过主成分分析及Pearson相关性分析开展地下水污染成因解析。基于地下水历史检测数据,对照GB/T 14848—2017《地下水质量标准》中Ⅲ类水体指标限值,2018年12月—2020年8月研究区地下水历史超标指标有氨氮、硫化物、氟化物、总大肠菌群及部分感官性状指标,超标频次11%~90%,超标倍数1.01~120。除氨氮及氟化物,超标物浓度整体呈降低趋势。2020年9月超标物质仅氟化物和总大肠菌群,超标倍数在1.03~1.37。根据Pearson相关性及主成分分析结果,结合大肠菌群的特点,判断填埋场内总大肠菌群超标主要由监测井洗井不充分及周边人类活动影响导致。由该地区地层岩性、地下水化学类型等,结合文献调研,判断氟化物超标主要由水文地质条件决定。氨氮浓度水平波动性较大,各点位均出现历史超标现象。根据背景点与各监测点氨氮浓度的正相关性(P<0.01,R≥0.655),以及渗滤液对场内地下水氨氮浓度贡献率为30.37%等,判断其超标成因主要包括垃圾渗滤液及上游地区农业、农村面源污染。

关键词：垃圾填埋场地下水污染评价成因

基于高效扰流技术的IGBT双面冷却散热器性能优化研究

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机车电传动 2020年第1期 22-27页

作者：宋郭蒙王雄王幸智黄南吴智勇中车株洲电力机车研究所有限公司湖南株洲412001

基于数值仿真和试验研究方法,对用于轨道交通变流器的液冷散热器的性能进行了研究和优化设计,并将结果与HXD1C机车、HXD2B机车当前使用的散热器对比。结果表明,通过使用高效扰流技术和4组并联的流道结构,提升了散热器换热能力并降低了流... 详细信息

基于数值仿真和试验研究方法,对用于轨道交通变流器的液冷散热器的性能进行了研究和优化设计,并将结果与HXD1C机车、HXD2B机车当前使用的散热器对比。结果表明,通过使用高效扰流技术和4组并联的流道结构,提升了散热器换热能力并降低了流阻,使散热器台面温升比HXD2B和HXD1C机车使用的散热器分别降低37%和14.1%,流阻分别降低36.9%和22.3%;通过使用对称的双面冷却结构,使IGBT安装面的均温性得到提升,并使其占用空间比单面平铺安装减少26%。

关键词：扰流子 IGBT 双面冷却散热器温升流阻均温性数值仿真

新一代高压SiC器件在轨道交通牵引系统应用中的热管理技术

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机车电传动 2020年第5期 56-61页

作者：何凯王幸智田恩陈燕平窦泽春中车株洲电力机车研究所有限公司湖南株洲412001

以SiC为代表的宽禁带器件正成为功率半导体器件的研究热点,新一代高压封装是大功率SiC器件为应对高压、散热和并联使用而研制的主要封装形式。文章针对新一代高压SiC器件的封装结构特征、电流密度、动静态损耗参数、热阻、结温等关键热... 详细信息

以SiC为代表的宽禁带器件正成为功率半导体器件的研究热点,新一代高压封装是大功率SiC器件为应对高压、散热和并联使用而研制的主要封装形式。文章针对新一代高压SiC器件的封装结构特征、电流密度、动静态损耗参数、热阻、结温等关键热性能参数,与传统Si基器件进行对比分析,基于牵引系统典型静态工况和动态工况,全面对比2种类型器件在相同工况下的损耗、结温和温度应力谱。结果表明,SiC器件具备更高的电流通流能力和更高的效率,但也存在"结-壳"热阻和界面热阻更高、散热功率密度更高、器件许用结温未大幅度提升等不足。在实际应用中,需要全面考虑电路拓扑、电流利用率、开关频率和热管理系统方案,保证SiC器件的优势得到有效发挥。

关键词：变流技术高压封装 SiC 热阻损耗结温

曝气生物净化塘处理农村生活污水效果——以豫南地区商城县为例

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环境工程技术学报 2021年第3期11卷 484-492页

作者：王幸智年跃刚张宪奇闫海红郭晓娅殷勤梁雨中国环境科学研究院中国地质大学(北京)水资源与环境学院

为了提高农村生活污水治理效果的稳定性,同时考虑农村水生态景观建设需求,将具有强大调节能力的稳定塘技术、适合低浓度有机污水处理的接触氧化法和浅水湖泊草型清水稳态理论相结合,提出曝气生物净化塘工艺,应用于豫南地区商城县11个乡... 详细信息

为了提高农村生活污水治理效果的稳定性,同时考虑农村水生态景观建设需求,将具有强大调节能力的稳定塘技术、适合低浓度有机污水处理的接触氧化法和浅水湖泊草型清水稳态理论相结合,提出曝气生物净化塘工艺,应用于豫南地区商城县11个乡镇街区的农村生活污水处理,并选择其中4个典型案例运行1年的效果进行总结。结果表明:受乡镇街区的合流制排水系统、豫南地区多雨的气候特点及住户利用化粪池污水浇灌菜园习惯的影响,商城县各乡镇街区生活污水污染物浓度低且存在较大的波动性;曝气生物净化塘水力停留时间长,污水可在塘中完全混合,并形成适宜低污染物浓度净化的菌-草共生清水稳态系统,使净化后出水化学需氧量(CODCr)、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)指标均达到DB41/1820—2019《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》一级标准,且出水CODCr、NH3-N指标达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅳ类及以上水质标准。曝气生物净化塘适合低污染水平的农村生活污水的治理,且能形成清水型农村水生态景观。

关键词：曝气生物净化塘豫南地区乡镇街区农村生活污水雨污合流

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城际动车组集成式水冷系统

机车电传动 2016年第6期 84-87页

作者：王雄李彦涌忻力王幸智王忠赞中车株洲所电气技术与材料工程研究院湖南株洲412001

介绍了城际动车组集成式水冷系统的原理以及核心部件热交换器、水冷散热器、水泵、风机和膨胀水箱的选型和计算,详细阐述了水冷系统设计方法和各核心部件的作用,最后通过牵引变流器型式试验中的温升考核验证了水冷系统设计的合理性,为... 详细信息

介绍了城际动车组集成式水冷系统的原理以及核心部件热交换器、水冷散热器、水泵、风机和膨胀水箱的选型和计算,详细阐述了水冷系统设计方法和各核心部件的作用,最后通过牵引变流器型式试验中的温升考核验证了水冷系统设计的合理性,为今后集成式水冷系统的设计提供参考。

关键词：集成式水冷系统水冷散热器膨胀水箱城际动车组

基于SiC MOSFET的牵引逆变器在轨道交通中的应用研究

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机车电传动 2020年第1期 28-33页

作者：杨涛窦泽春朱武胡亮王幸智杨德勇中车株洲所电气技术与材料工程研究院湖南株洲412001

阐述了SiC器件和Si器件的开关特性和能耗对比;根据轨道交通牵引工况计算比较了SiC器件和Si器件的功率损耗;针对高开关频率应用,进行了包括温升、噪声、损耗、效率等一系列试验验证。试验结果表明,采用SiC MOSFET的牵引逆变器可以有效降... 详细信息

阐述了SiC器件和Si器件的开关特性和能耗对比;根据轨道交通牵引工况计算比较了SiC器件和Si器件的功率损耗;针对高开关频率应用,进行了包括温升、噪声、损耗、效率等一系列试验验证。试验结果表明,采用SiC MOSFET的牵引逆变器可以有效降低电机的谐波损耗,实现牵引系统节能降耗,并降低中低速段的电机噪声。

关键词： SiC MOSFET 逆变器功率损耗噪声效率

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水冷散热器鼓包原因及预防措施

大功率变流技术 2016年第1期 39-42,57页

作者：王幸智王雄姚磊李诗怀南车电气技术与材料工程研究院湖南株洲412001

针对功率模块组件备品水冷散热器表面出现鼓包的现象,文章就3种可能的原因设计了相应的实验并进行了理论分析。实验和理论分析结果表明,热膨胀是引发鼓包的真正原因。为此,对功率模块组件的设计及备品存放提出了改进方案。采取改进措施... 详细信息

针对功率模块组件备品水冷散热器表面出现鼓包的现象,文章就3种可能的原因设计了相应的实验并进行了理论分析。实验和理论分析结果表明,热膨胀是引发鼓包的真正原因。为此,对功率模块组件的设计及备品存放提出了改进方案。采取改进措施后,水冷散热器未出现过鼓包现象。

关键词：功率模块水冷散热器鼓包热膨胀预防措施