微热光电系统燃烧室内突扩台加工位置的选择 被引量：2

1

作者 徐斌 吴军 +1 位作者 吴健 薛宏 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2011年第6期19-23,5,共5页

通过实验找出微热光电系统燃烧室在最优影响因素下的各测温点的温度值,用灰色系统理论对其建立灰色预测模型,预测最高温度值所处位置。由普朗克定律可知:温度值的高位变动对辐射力产生的影响要比低位变动大。突扩台加工位置从壁面温度... 通过实验找出微热光电系统燃烧室在最优影响因素下的各测温点的温度值,用灰色系统理论对其建立灰色预测模型,预测最高温度值所处位置。由普朗克定律可知:温度值的高位变动对辐射力产生的影响要比低位变动大。突扩台加工位置从壁面温度的最高点处开始,既增加了微热光电系统燃烧室外壁面最大温度值,又减缓了壁面温度的最大值到出口处的温度分布,对提高微型热光电系统的热电转化效率有显著作用。 展开更多

关键词 微燃烧室 微热光电系统 截面突变 壁面温度

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微热光电系统燃烧器辐射光谱分析及温度预测 被引量：1

2

作者 徐斌 吴军 +1 位作者 吴健 薛宏 《热科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期130-135,共6页

通过实验,测量出SiC和Al2O3两种不同材质的微燃烧器在不同温度下的光谱辐射曲线。比较分析各影响因素不变时外壁面的辐射能谱。结果表明:GaSb电池高效接受光电子的波长范围内,Al2O3材质的微型燃烧器在其能够达到的温度范围对提高微型热... 通过实验,测量出SiC和Al2O3两种不同材质的微燃烧器在不同温度下的光谱辐射曲线。比较分析各影响因素不变时外壁面的辐射能谱。结果表明:GaSb电池高效接受光电子的波长范围内,Al2O3材质的微型燃烧器在其能够达到的温度范围对提高微型热光电系统的热电转化效率有更为明显的作用,而这个温度界限通过实验很难确定。根据自身"小样本,贫信息"的特点,采用灰色理论建立灰色预测模型并得出温度在1 418K内,Al2O3的Eλ0-1.7较SiC更高。 展开更多

关键词 微热光电系统 微型燃烧器 辐射材料 壁面温度

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微热光电系统中多孔介质燃烧室性能试验 被引量：1

3

作者 潘剑锋 张会峰 +3 位作者 唐爱坤 李德桃 丁建宁 薛宏 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期193-197,共5页

为优化燃烧室,设计加工了内径2.4 mm、外径3.0 mm的多种不同孔隙率的多孔介质结构微燃烧室,并在燃烧室内实现了氢氧混合气的稳定燃烧。改变氢氧体积混合比和混合气入口流量,对多孔介质微燃烧室进行了相关试验,分析了各种条件下微燃烧室... 为优化燃烧室,设计加工了内径2.4 mm、外径3.0 mm的多种不同孔隙率的多孔介质结构微燃烧室,并在燃烧室内实现了氢氧混合气的稳定燃烧。改变氢氧体积混合比和混合气入口流量,对多孔介质微燃烧室进行了相关试验,分析了各种条件下微燃烧室的燃烧情况及外壁面的温度分布。研究结果表明,这些因素对混合气在微燃烧室内的燃烧有重要影响。多孔介质燃烧室在孔隙率为0.50,混合气入口流量为750 cm3/min,氢氧体积混合比为2∶1时燃烧效果较好,外壁面温度高且分布均匀,适合微热光电系统的应用。 展开更多

关键词 微热光电系统 微燃烧室 多孔介质 壁面温度 试验

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多孔介质对微热光电系统燃烧室性能的影响 被引量：1

4

作者 潘剑锋 段炼 +2 位作者 黄俊 薛宏 李德桃 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期74-78,共5页

微燃烧室获得高且均匀的壁面温度分布对于微热光电系统是非常有利的.将多孔介质引入微燃烧室中进行燃烧试验,得到了有无多孔介质两种情况下不同混合气流量、不同氢氧体积比的燃烧状况及壁面温度分布.多孔介质具有较强的吸热及蓄热能力,... 微燃烧室获得高且均匀的壁面温度分布对于微热光电系统是非常有利的.将多孔介质引入微燃烧室中进行燃烧试验,得到了有无多孔介质两种情况下不同混合气流量、不同氢氧体积比的燃烧状况及壁面温度分布.多孔介质具有较强的吸热及蓄热能力,能有效地改善传热过程,改变壁面温度分布.对于特定的燃烧室,当氢氧体积比为1.5∶1、混合气流量为1.83×10-5m3/s时,所得到的壁面温度分布基本满足微热光电系统的要求. 展开更多

关键词 微热光电系统 微燃烧室 多孔介质 温度分布

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燃烧室结构对微热光电系统能量转换的影响分析 被引量：1

5

作者 唐爱坤 潘剑锋 +3 位作者 薛宏 李晓春 邵霞 李德桃 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期866-871,共6页

针对微热光电系统,设计了4种结构的平行板燃烧室,在考虑辐射表面温度分布的不均匀性和空间辐射角系数的前提下,构建了系统能量转换模型并编制了相应的计算程序。通过计算得出不同结构的平行板燃烧室对系统能量转换的影响,重点分析了喷... 针对微热光电系统,设计了4种结构的平行板燃烧室,在考虑辐射表面温度分布的不均匀性和空间辐射角系数的前提下,构建了系统能量转换模型并编制了相应的计算程序。通过计算得出不同结构的平行板燃烧室对系统能量转换的影响,重点分析了喷口形状、多孔介质、催化剂的使用等条件改变时辐射外壁面的温度分布、辐射能光谱分布、各子环节效率和系统整体电能输出。结果表明:在微燃烧室中,多孔介质的填充、扩展型喷口的开设、催化剂的使用均能提高其外壁面的平均温度,同时也能改变温度分布特别是最高温度区域的位置,这也导致单色辐射力和有效辐射能均依次增加;基于3种改进结构燃烧室的系统在能量转换的各方面均优于采用圆形喷口直通道燃烧室的系统,其中扩展型喷口内部催化结构的燃烧室在相同燃料输入时能使系统整体效率提高56.6%,功率密度达到0.87W/cm3. 展开更多

关键词 工程热物理 燃烧室结构 微热光电系统 能量转换模型 电能输出

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带有预热通道的微平行板燃烧器的数值模拟

6

作者 唐爱坤 潘剑锋 +3 位作者 薛宏 李晓春 段炼 李德桃 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2011年第1期65-69,共5页

为进一步提高平行板微热光电系统的整体转化效率和工作性能,设计了一种带有预热通道的新型微平行板燃烧器,采用数值模拟的研究方法,对比了入口氢气、氧气当量比为1.00,总流量为900 mL/min时有无预热通道的2种燃烧室内部、辐射壁面以及... 为进一步提高平行板微热光电系统的整体转化效率和工作性能,设计了一种带有预热通道的新型微平行板燃烧器,采用数值模拟的研究方法,对比了入口氢气、氧气当量比为1.00,总流量为900 mL/min时有无预热通道的2种燃烧室内部、辐射壁面以及出口截面的温度分布.计算结果表明:氢气、氧气在2种燃烧器中混合充分,均能实现稳定的燃烧,而预热通道的设置则可通过提高燃料和氧化剂的进气焓值,从而改善了燃烧的效果,最终使辐射外表面平均温度增加了105 K,有利于提高微热光电系统的功率输出和光电转换效率. 展开更多

关键词 平行板燃烧器 微热光电系统 预热通道 辐射壁面 数值模拟

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MTPV系统中热光电能量转换的数值分析 被引量：3

7

作者 唐爱坤 潘剑锋 +3 位作者 薛宏 杨文明 李晓春 段炼 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第20期134-138,共5页

为研究微热光电系统中辐射表面和光电池表面间的能量传输特性,构建了能量转换的物理数学模型。模型中辐射表面采用矩形结构的碳化硅片,光电池选择锑化镓,并考虑辐射表面温度分布的不均匀性和空间辐射角系数。通过改变辐射器表面温度分... 为研究微热光电系统中辐射表面和光电池表面间的能量传输特性,构建了能量转换的物理数学模型。模型中辐射表面采用矩形结构的碳化硅片,光电池选择锑化镓,并考虑辐射表面温度分布的不均匀性和空间辐射角系数。通过改变辐射器表面温度分布、光电池温度以及两者之间的距离等参数,计算各种情况下的电池效率和功率密度,分析这些参数对它们的影响规律,得出如下结论:间距增大,可显著降低功率输出,但对电池效率影响不大,距离每增加1mm,电池效率仅减小0.24%;电池温度升高,电池效率和功率密度均呈现出线性关系逐渐递减;混合气流量从600mL/min提高至1800mL/min,功率密度可提高216.7mW/cm2。 展开更多

关键词 微热光电系统 光电池 能量转换模型 效率 功率密度

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微热光电系统中的微燃烧研究 被引量：11

8

作者 潘剑锋 李德桃 +2 位作者 邓军 杨文明 薛宏 《热科学与技术》 CAS CSCD 2004年第3期261-266,共6页

描述了一种新颖的 MEMS动力源概念 ,即微热光电 ( TPV)系统。该系统将使用氢气作为燃料 ,每立方厘米体积能够发出 1～ 1 0 W的电力。微燃烧室是该系统中最重要的元件之一 ,为了获得较高的电能输出 ,燃烧室壁面的温度分布要求高而且均匀... 描述了一种新颖的 MEMS动力源概念 ,即微热光电 ( TPV)系统。该系统将使用氢气作为燃料 ,每立方厘米体积能够发出 1～ 1 0 W的电力。微燃烧室是该系统中最重要的元件之一 ,为了获得较高的电能输出 ,燃烧室壁面的温度分布要求高而且均匀。由于微燃烧室面容比大 ,热损失显著增加 ;着火困难并使火焰窒熄。为了测试微燃烧室内燃烧的可行性和确定影响燃烧的有关因素 ,进行了实验和数值模拟。结果表明燃烧室壁面能够得到要求的高温 ,且温度分布均匀。 展开更多

关键词 微热光电系统 微TPV系统 微燃烧室 光电池 温度分布

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微热光电系统原型的设计制造和测试 被引量：13

9

作者 潘剑锋 杨文明 +1 位作者 李德桃 黄俊 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期887-890,共4页

本文首次描述了一种新颖的微热光电(微TPV)系统原型的设计、加工过程和测试结果。该系统由一个SiC发射极、一个简单的9层绝缘过滤器和一个GaSb光电池环路组成。当H2流率为3.4439 g/h,H2/O2比为1.8时,微TPV 系统能在一个容积为0.091 cm3... 本文首次描述了一种新颖的微热光电(微TPV)系统原型的设计、加工过程和测试结果。该系统由一个SiC发射极、一个简单的9层绝缘过滤器和一个GaSb光电池环路组成。当H2流率为3.4439 g/h,H2/O2比为1.8时,微TPV 系统能在一个容积为0.091 cm3的微型燃烧室内产生0.562 W的电力输出。相应的开路电压和短路电流分别为1.14 V和0.65 A。该项工作使得我们在不久的将来用微TPV系统代替电池作为微机械装置的动力源成为可能。 展开更多

关键词 微TPV系统 微燃烧室 光电池

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微热光电系统燃烧器的研究 被引量：6

10

作者 潘剑锋 李德桃 +1 位作者 杨文明 薛宏 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期527-529,共3页

介绍了一种新颖的微动力机电系统, 即微热光电系统。该系统可以取代电池作为各种微型机械的动力,广泛应用于民用与军工部门。微燃烧器是微热光电系统的一个重要元件, 其外表面必须产生一个高而均匀的温度分布,以尽可能高地输出辐射能。... 介绍了一种新颖的微动力机电系统, 即微热光电系统。该系统可以取代电池作为各种微型机械的动力,广泛应用于民用与军工部门。微燃烧器是微热光电系统的一个重要元件, 其外表面必须产生一个高而均匀的温度分布,以尽可能高地输出辐射能。结合三维数值模拟与实验对微燃烧室进行了研究。研究结果表明,带有台阶的微火焰管燃烧室非常适合于微热光电系统的应用。 展开更多

关键词 微热光电系统 微燃烧器 燃烧 温度分布

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微型发动机的若干发展动态及分析 被引量：1

11

作者 潘剑锋 黄俊 +2 位作者 刘久斌 李德桃 徐丰 《小型内燃机与摩托车》 CAS 北大核心 2006年第6期46-50,共5页

微动力系统以其体积小、输出功率密度大等优点越来越受到研究者的关注。本文在全面分析微尺度条件燃烧所面临的各种困难的基础上,重点介绍了几种典型的微型发动机的研究概况。归纳了包括微型发动机在内的各种微动力系统的特点。报道了... 微动力系统以其体积小、输出功率密度大等优点越来越受到研究者的关注。本文在全面分析微尺度条件燃烧所面临的各种困难的基础上,重点介绍了几种典型的微型发动机的研究概况。归纳了包括微型发动机在内的各种微动力系统的特点。报道了作者所在的科研群体正在进行的微热光电系统的最新研究进展。 展开更多

关键词 微动力系统 微型发动机 微热光电系统

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微热光电系统综述

12

作者 曹程 潘剑锋 《节能》 2020年第4期163-168,共6页

微光伏发电是一种典型的直接能源转换装置,它利用光伏电池将来自化石燃料燃烧的辐射能转化为电能,具有结构简单,无任何运动部件,功率密度高等优势。微热光电系统是微光伏发电系统的一种,系统介绍了微热光电系统的概念特点,阐述了其发展... 微光伏发电是一种典型的直接能源转换装置,它利用光伏电池将来自化石燃料燃烧的辐射能转化为电能,具有结构简单,无任何运动部件,功率密度高等优势。微热光电系统是微光伏发电系统的一种,系统介绍了微热光电系统的概念特点,阐述了其发展历程、研究现状,指出了亟待解决的主要技术问题和解决途径。 展开更多

关键词 微热光电系统 微燃烧 燃烧室 辐射 综述 MTPV 微能源装置

原文传递

微热光电系统燃烧的若干影响因素的试验研究 被引量：5

13

作者 潘剑锋 李德桃 +3 位作者 邓军 张孝友 卫尧 唐维新 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期120-123,共4页

微热光电(MPTV)系统是一种新型微动力机电系统。通过试验研究,分析阐述了不同氢氧混合气流量、氢氧混合比等因素对MTPV燃烧器内的燃烧状况、管壁以及出口端面的温度分布的影响。试验证明,氢氧混合气在微型燃烧器内易实现稳定燃烧。当流... 微热光电(MPTV)系统是一种新型微动力机电系统。通过试验研究,分析阐述了不同氢氧混合气流量、氢氧混合比等因素对MTPV燃烧器内的燃烧状况、管壁以及出口端面的温度分布的影响。试验证明,氢氧混合气在微型燃烧器内易实现稳定燃烧。当流量为2.167×10-5m3/s、混合比为2:1时,微型燃烧器的壁面温度可以达到1 300K左右。 展开更多

关键词 微热光电系统 MPTV 燃烧器 温度 光电池 动力系统 氢气 氧气

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微型热光电系统中一维光子晶体过滤器改进设计

14

作者 唐爱坤 潘剑锋 +2 位作者 邵霞 刘杨先 胡松 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期279-283,共5页

为进一步提高微型热光电系统的能量转化效率,在系统中设置了一维Si/SiO2光子晶体过滤器,以实现对长波辐射能的回收利用。根据光学薄膜设计理论以及传输矩阵的方法,获取了过滤器的基本结构及光学特性,并针对其第一反射带宽度过窄的缺点,... 为进一步提高微型热光电系统的能量转化效率,在系统中设置了一维Si/SiO2光子晶体过滤器,以实现对长波辐射能的回收利用。根据光学薄膜设计理论以及传输矩阵的方法,获取了过滤器的基本结构及光学特性,并针对其第一反射带宽度过窄的缺点,采用多层膜叠加的方法,获得了一个改进结构的过滤器[1.10(L/2HL/2)](L/2HL/2)3[1.10(L/2HL/2)][0.95(L/2HL/2)](L/2HL/2)3[0.95(L/2HL/2)],其第一反射带宽度被拓展至2-4μm,同时在通带内也具有0.95的透射率。利用完善后的系统能量转换计算模型进行了相关对比分析,其结果表明,过滤器可在有效缓解电池冷却负荷的同时,通过提高辐射壁面的温度达到提升系统输出性能的效果,在1 500 mL/min的总流量下,采用改进结构过滤器的系统输出功率达到了5.46 W,效率为2.6%,比采用基本结构过滤器提高了5.7%。 展开更多

关键词 光子晶体过滤器 微型热光电系统 改进设计 性能分析

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