基于双热阻模型的典型芯片封装热分析及评估方法

目的研究基于双热阻模型的芯片封装热分析及评估方法,并对比分析芯片封装不同建模方式对热分析结果的影响。方法采用双热阻模型建立某ECU产品的芯片封装模型,并与"集总参数法"建模法的计算结果进行对比分析与评价。根据案例中典型的实测环境(试验箱),建立等效环境模型,并进行对比分析。结果采用双热阻模型建模的器件热仿真结果更精确,且能较好地反映芯片封装的实际热分布,从而便于发现芯片散热措施的热设计缺陷。集总参数法在应用与芯片封装建模分析时,计算误差相对较大,且无法准确表现芯片的实际散热情况。另一方面,是否建立实测环境的等效模型对计算结果影响较大。结论双热阻模型能较好地适用于芯片封装简化建模,在应用于封装芯片热分析时具有更高的精确度,且参数获取难度不大,具备较大的工程应用价值。     

涡轮叶片高温振动特性试验技术研究

目的获取涡轮叶片实际工作温度下的模态特性、探索高温模态试验技术。方法通过虚拟试验与物理试验相结合的方式进行叶片的高温振动特性试验,首先应用基于ABAQUS的有限元分析方法,进行叶片的虚拟热试验,得到叶片的温度分布后对其模态特性进行求解。搭建叶片高温振动特性试验系统,采用辐射加热的方式对叶片施加热载荷,同时采用高频电磁振动台激振叶片,利用激光测振设备来测试叶片的速度分布从而获取叶片的振动特性参数。结果最终对比两种试验结果,虚拟试验结果与物理试验存在一定的误差,但在允差范围内。结论所述的试验方法可以为叶片振动特性测试提供科学依据,并对叶片的疲劳试验研究具有良好的参考价值。     

电热耦合强化非均质介质中三氯乙烯DNAPL的迁移去除

在氯代烃污染场地修复中,电阻加热技术因不受地层条件影响、污染物修复效率高等特点在氯代烃污染地块修复中得到了广泛关注,但仍存在用电量大、能耗较高等问题.通过创建基于脉动直流电的电热耦合修复体系,以三氯乙烯为模拟污染物,比较了其与传统基于交流电模式的电阻加热技术在修复非均质介质三氯乙烯重质非水相液体(DNAPL,dense nonaqueous-phase liquid)时的去除效率及能耗,分析了造成其修复差异的原因.结果表明:电热耦合体系下介质的增温幅度明显优于交流电体系,最高温度可达100℃,而交流电体系最高温度仅为70℃,这表明脉动直流电通过引入电极水电解反应提高了介质电导率,从而达到更高的温度,进一步促进了污染物的加热挥发作用.反应结束后,电热耦合体系中三氯乙烯主要集中在阴极侧,而交流电体系中三氯乙烯无定向分布特征,表明电热耦合体系中的直流电场可通过电渗析作用增强三氯乙烯向阴极的定向迁移.经过48 h持续反应,脉动直流电体系对三氯乙烯DNAPL的去除率为88%,可较同等电压下交流电体系提升2.2倍,而能耗仅为1.92 kW·h/(log·kg),是交流电体系的32%.研究显示,利用脉动直流电加热可通过强化相变迁移和电渗析定向迁移效应共同作用于三氯乙烯去除,有效提高三氯乙烯DNAPL的去除率,降低体系修复能耗.      

燃烧法处理石化企业VOCs试验研究

基于加热炉技术对石化企业VOCs进行直接燃烧处理,采用低温催化燃烧催化剂进行了相应试验。结果表明:催化燃烧法适用于于低浓度VOCs治理,热力燃烧法则适用于不同组成与浓度VOCs的综合治理;在温度≤320℃、空速≥12000 h-1的条件下,低温催化燃烧技术VOCs排放浓度可满足DB31/933—2015要求(≤70 mg/m^3);在VOCs浓度高达30000 mg/m^3情况下,经过750~850℃的热力燃烧技术处理后,VOCs排放浓度≤20 mg/m^3。     

碱性及含硫化合物对十溴联苯醚热降解的影响

将十溴联苯醚（BDE-209）于400~600℃的温度范围内进行热降解,利用GC、GC/MS对产物种类及含量变化进行分析,讨论了温度、时间、碱性化合物和含硫化合物对BDE-209降解以及对溴代二噁英生成的影响.结果表明.温度和时间均是BDE-209热降解和生成溴代二噁英的重要影响因素;热降解40min时,450℃条件下溴代二噁英生成量最多;产物种类证实碱性化合物通过与BDE-209脱溴形成的HBr反应促进降解,且可抑制二噁英的生成;含硫化合物的添加同样促进BDE-209降解,抑制二噁英的形成,其详细的抑制机理有待进一步确定,BDE-209的降解反应有两种情况,即苯环上的脱溴反应和醚键的断裂反应.     

冷凝水冷却玻璃幕墙构建及其对室内环境的影响分析

为利用空调冷凝水的冷量同时解决单层玻璃幕墙夏季高温的问题,将冷凝水用于冷却单层玻璃幕墙,并对其进行了水量、造价及能耗分析.通过Ecotect、CFD模拟、对比了冷凝水冷却玻璃幕墙与普通玻璃幕墙在夏季的光环境和热环境.结果表明：冷凝水冷凝水冷却玻璃幕墙应用规模与建筑冷凝水产量有关,其应用会减少夏季日照辐射,减少幅度在30.1%~41.8%.加装了冷凝水冷却玻璃幕墙的房间温度较普通房间降温幅度为6.64%,白天降温幅度在6.64%~12.73%.综合分析,冷凝水冷却单层幕墙能够较为有效地调节室内环境,同时也是一种新的建筑幕墙改良途径和冷凝水利用方式.     

中国城市人为热通量估计及时空分布

基于中国统计年鉴中1985~2018年全国能源消耗和人口数据,估计中国城市人为热排放通量及其时间变化趋势.利用人口空间分布和污染物排放清单数据,探讨人为热排放的空间分布特征.依据能源类型,人为热分为工业、交通运输、建筑和新陈代谢4类排放.结果表明,我国人为热排放多年来持续增长,2000年增长加速,2012~2016年增速有所放缓.2016年我国平均人为热排放通量达到0.442W/m²,工业、建筑、交通、新陈代谢排放的全国平均人为热排放通量分别为0.311,0.072,0.038和0.020W/m².人为热排放的高值主要分布在京津冀、长江三角洲、珠江三角洲重点城市群区域以及其他一些规模较大的区域重点城市.4类人为热排放均呈现东部多、西部少的特点.工业排放人为热分布与区域经济发展水平和城市化程度有关.交通运输排放的人为热主要集中在交通枢纽城市.与已有的人为热排放清单相比,本研究估计的人为热排放通量在规模较大的城市具有更大的数值,更能体现人类活动对人为热排放的贡献.     

热扩散管的设计与性能测试

为研究挥发性组分对气溶胶特性的影响,设计加工了一种热扩散管（Thermal Denuder,以下简称TD）,由解析管和吸附管组成,调节温度范围为50~350℃;与文献中已有设计相比,本设计改进了测量TD管内部温度的位置,使得测温、控温更加准确;采用两段加热的方式使得温度分布更为稳定,延长有效停留时间.TD管性能测试表明：TD管内温度分布较均匀,可有效去除挥发性组分;当颗粒物的粒径大于60 nm时,颗粒物在不同温度的TD管内的传输效率变化很小,可近似看作是一个常数.     

二级热脱附结合气相色谱-质谱联用分析大气细颗粒物中多环芳烃类污染物

化学组分是影响大气细颗粒物(即PM_(2.5))健康危害的重要因素,但目前流行病学研究对于颗粒物组分的暴露评价受到了传统分析方法的限制.为探索高效的颗粒物组分测定方法,本研究建立并优化了二级热脱附结合气相色谱-质谱联用(TD-GC-MS)方法,以多环芳烃(PAHs)为目标污染物开展研究.结果表明,该方法具有极高的灵敏度,当使用0.28 m~3PM_(2.5)样品时,该方法的检出限为0.018~0.26 ng·m~(-3).对于标准参考物质的测量显示,该方法具有较好的准确性和精密度.同时,分析了北京2012年3月—2013年3月PM_(2.5)样品并与索氏提取结果进行对比,发现两种方法测量3~5环PAHs的一致性较好;部分物种的差异较大,热脱附因减少前处理步骤,结果可能更为准确.北京PM_(2.5)中∑_(12)PAHs浓度为4.27~340 ng·m~(-3),采暖季比非采暖季高一个数量级.基于正矩阵因子分解法(PMF)的源解析显示,燃煤是采暖季的主要污染源,非采暖季则为交通排放.最后,估算了成年北京居民暴露于PAHs的终生致癌风险,结果表明,可重点控制交通源及煤炭源以降低其潜在危害.     

Photocatalytic degradation of aqueous Methyl Orange using nitrogen-doped TiO2 photocatalyst prepared by novel method of ultraviolet-assisted thermal synthesis

A nitrogen-doped titanium dioxide composite photocatalyst(N–TiO_2) with heterojunction structures is synthesized by three different approaches: a novel UV-assisted thermal synthesis, annealing, and microwave technique. Photocatalytic activities of synthesized photocatalysts are evaluated by the degradation of Methyl Orange under ultraviolet light types A(UV-A), B(UV-B), and C(UV-C), visible light, and direct sunlight irradiation. Results show that by using N–TiO_2 photocatalyst prepared by the UV-assisted thermal synthesis and annealing, the degradation increases by 16.5% and 20.4%, respectively, compared to that by bare TiO_2. The best results are obtained at a nitrogen to TiO_2 mass ratio of 0.15(N:TiO_2). The enhancement of the photocatalytic activity observed in the visible range is mainly attributed to the increasing separation rate of photogenerated charge carriers. The novel UV-assisted thermal synthesis has produced encouraging results as a preparation method for the nitrogen-doped TiO_2 photocatalyst; thus, further studies are recommended for process optimization, immobilization, and scale-up to evaluate its applicability in wastewater treatment.