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大功率LED灯具冷却系统的设计与研究
摘要： 本文研究了高功率LED灯具冷却系统的开发，包括设计、仿真、制造与测试。利用MathCad开发了尺寸、形状及拓扑优化算法及其程序实现。通过Comsol Multiphysics进行的热设计表明，基于热管的系统是高功率LED灯具最有效的冷却方案。采用数值模拟验证了所设计的冷却工程方案在高温工作条件及不同空间方位下的有效性。根据模拟数据设计了基于热管的冷却系统。理论结果与实验数据和数值模拟高度吻合，可广泛应用于各类LED产品相关冷却系统的设计。
关键词： 冷却系统，热管，热设计，大功率LED灯具
更新于2025-09-23 15:21:01
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红外光吸收体对光伏电池性能影响的定量权衡分析
摘要： 众所周知，有机和无机涂层会吸收更多太阳光谱，鉴于其中45%为红外辐射的显著占比，必须考虑温度升高导致的能效下降问题。本研究旨在通过实施一种系统来表征硅太阳能电池性能——通过施加作为红外波吸收剂的此类涂层来克服肖克利-奎伊瑟极限，从而提升能源效率?；谎灾狙芯砍骄课露壬撸ǖ贾滦式档停┑挠跋焱?，还着力通过涂层效应（提升电池效率）。研究核心是通过实验室及实验装置测量，寻找具有最高吸光率的有机吸收剂。实验条件下，基于钌的染料N719展现出最佳性能，配合热提取技术可增强电池能效。由于太阳能电池（SC）吸光率增加，为控制系统温升，采用风扇作为冷却装置。施加N719使能效提升高达1.38%。值得注意的是，仅通过降温2摄氏度就观察到1.60%的能效增幅。
关键词： 实验装置、光伏电池、有机吸收剂N719、冷却系统、能效
更新于2025-09-19 17:13:59
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一种用于设计光伏板冷却系统的算法
摘要： 太阳能是发电的一种丰富能源。利用太阳能的主要挑战之一在于，光伏板通常安装在太阳辐射较高的地区；因此，光伏板的温度会升高，其效率也会降低。在光伏板上加装冷却管道是一种可能的降温方法。为了设计此类冷却系统，可以采用计算流体动力学（CFD）模拟，但这种方法往往耗时较长。本文报道了一种用于设计直冷管道的新算法。该算法可用于确定重要设计参数，例如管道中心间距、管道直径以及实现预期出口温度所需的最小管道长度。通过真实数据（包括各种环境温度和太阳辐射）对该算法的准确性进行了测试，发现所设计冷却系统的预期出口温度与CFD模拟结果之间的最大温差为1.7开尔文。
关键词： 太阳能，共轭传热，设计算法，可再生能源，光伏光热系统，冷却系统
更新于2025-09-12 10:27:22
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GLORIA光谱仪的机械与热学设置
摘要： 新型机载万向架式大气辐射成像观测仪（GLORIA）用于测量大气痕量成分的红外辐射。该仪器包含一台冷却式成像傅里叶变换光谱仪，在非加压机舱环境中以环境温度运行。整个光谱仪通过万向架指向大气目标。为达到大气辐射测量所需的灵敏度，光谱仪光学系统需在低于220K的温度下工作。受限于狭小空间和高机动性要求，必须采用轻量化紧凑设计。冷却光学系统需承受高压、温度梯度、湿度和振动。为此研发了结合高性能隔热材料的二氧化碳与液氮复合冷却系统，以满足机械、热力及后勤保障需求。严苛的机械与空间要求促使研发团队设计了新型刚性直线滑轨结构，以实现高光谱分辨率所需的大光程差。本文阐述了GLORIA的机械与热力配置方案，并展示了其在两架不同研究飞机上的性能测试结果。
关键词： 冷却系统、大气痕量成分、傅里叶变换光谱仪、热设计、机械设计、GLORIA（仪器名称）、红外辐射、机载（设备）
更新于2025-09-10 09:29:36