Heat Dissipation Modeling Research of High Power LED Spot Lamp for Lighting

散热问题是lEd灯具成为新一代照明光源亟待解决的关键问题之一。提出一种lEd灯具散热建模方法:选用lEd射灯作为代表产品进行散热建模研究,采用三维造型软件建立lEd灯具产品三维模型,然后导入有限元流体热分析软件(Cfd)进行热仿真。研究散热仿真过程中的热阻设置、热量载荷计算和边界条件设定等关键问题,并求解lEd射灯的工作温度分布情况;将仿真分析结果与实验室测试数据进行对比分析研究。研究结果表明,运用该方法可以对室内照明lEd灯具进行较为准确的散热分析,仿真温度误差在4℃左右,仿真结果对灯具开发设计具有重要参考价值。Heat dissipation is one of the key problems need to be solved for LED lamps as a new generation of lighting light.A heat dissipation modeling method was presented for the LED lamp.The LED spot lamp was selected for dissipative research,3D models were established by modeling softwares,then the models were transferred into finite element thermal analysis software(CFD) for simulation.Several key aspects such as thermal resistance setting,heat load calculation and boundary conditions were considered in the analysis process,and the simulation result was compared with laboratory test data.The results show that the method can be used for accurate thermal analysis simulation of indoor LED lighting,with the temperature error less than 4 ℃,and the simulation result is of a great reference value for lighting design.国家科技支撑计划项目(2011BAE01B10); 国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2011AA03A109

Applied Study on Production of TiCl4 by Chlorination and Its Purification

四氯化钛（TiCl4）在钛工业中占据了核心地位，它既是制备钛白和海绵钛的中间产物，又在军事、化工等行业具有广泛的用途。由于TiCl4的生产及其精制是两个重要工艺环节，因此，对其进行研究具有重要的意义。 国内较为成熟的TiCl4生产工艺是沸腾氯化工艺，该工艺相比其他工艺，具有产能大、排渣量小和环境友好等优点。但是它无法解决高镁钙原料氯化时伴随的粘结问题，而世界上可直接用于沸腾炉氯化的高品位钛资源仅占总量的7.0 wt%。一种新型复合流化床工艺在抗高镁钙原料粘结方面具有潜在的应用价值，它利用沸腾流化床内快速气流产生强烈的剪切力，起到抗粘结的作用。前期工作主要集中在复合流化床工艺的流态化模拟和冷、热态小型实验。本文进一步计算复合流化床氯化尾气的热力学平衡成分，并在前期工作的基础上进行工业化中试和对试验结果进行分析总结，最后对后续粗TiCl4的精制工艺也进行了研究。主要研究内容及结论如下： (1) 利用HSC软件计算碳热氯化反应尾气的平衡组成，与实验值的对比结果表明：尾气中CO/CO2的平衡摩尔比值rEq分别随碳矿比、氯气量的增加和温度的升高而增大。实验值rEx（0.2~0.3）与文献参考值rRe（约0.5）接近，而与平衡计算值rEq（≥4.3）存在差别。SEM-EDS等分析结果表明存在差异的主要原因是物料在复合流化床中的停留时间过短致使TiO2碳热氯化过程尚未达到平衡，以及钛渣中CaO、MgO和SiO2等氧化物杂质参与碳热氯化反应。 (2) 在前期确定的工艺条件下，进行了复合流化床生产TiCl4的工业中试。结果表明该工艺具有一定的抗粘结能力。在收尘渣中有相当数量的CaCl2、MgCl2等氯化物存在，说明反应过程中生成的氯化物部分被带出复合流化床反应器。 (3) 首次提出了针对高钒含量粗TiCl4的以铝粉和白油混合物为除钒试剂的精制工艺。通过单因素精制实验和正交实验对影响精TiCl4中钒含量的各重要因素进行了研究，得出最优工艺参数。四个影响因素包括：铝粉与粗TiCl4中初始钒含量的质量比（rAl/VOCl3）、白油与粗TiCl4中初始钒含量的质量比（rWMO/VOCl3）、反应时间和温度。为了使精TiCl4中钒含量最低，确定最优工艺条件为：每吨粗TiCl4（钒含量为0.2860 wt%）加入1.144 kg Al粉和4.29 kg白油，反应时间为40 min，反应温度为411 K。 (4) 热力学计算和除钒残渣XPS表征的结果表明混合物法的除钒机理包括：一是在白油热裂解生成的活性碳作用下VOCl3分别被还原为不溶于TiCl4的VOCl2和VCl4沉淀以及其他低价态、低沸点的钒氯化物而除去；二是在铝粉与TiCl4反应生成的TiCl3作用下VOCl3被还原为VOCl2沉淀而除去

Short-term response of winter soil respiration to simulated warming in a Pinus armandii plantation in the upper reaches of the Minjiang River, China

冬季的土壤呼吸是生态系统呼吸的重要组成部分,对气候变化的响应可能更为敏感.该文采用红外辐射加热器模拟土壤增温,研究了岷江上游华山松(Pinus armandii)人工林冬季的土壤呼吸,微生物生物量及无机氮库对模拟增温的响应.结果表明:在冬季(2009年11月-翌年3月),模拟增温往往能显著提高土壤呼吸速率,平均增幅达31.4%;同样模拟增温使土壤微生物生物量碳,氮分别增加23.2%和22.7%,而对微生物生物量碳氮比没有影响,温度升高显著促进了微生物的生长,但没有改变微生物的群落结构;增温样地土壤的NO3--N和NH4+-N浓度较对照分别增加了38.5%和12.3%,增温显著提高了土壤的可溶性无机氮含量.综上所述,该区针叶林冬季土壤呼吸,微生物生长和养分矿化对未来气候变暖非常敏

岷江上游华山松林冬季土壤呼吸对模拟增温的短期响应

冬季的土壤呼吸是生态系统呼吸的重要组成部分,对气候变化的响应可能更为敏感。该文采用红外辐射加热器模拟土壤增温,研究了岷江上游华山松(Pinus armandii)人工林冬季的土壤呼吸、微生物生物量及无机氮库对模拟增温的响应。结果表明:在冬季(2009年11月–翌年3月),模拟增温往往能显著提高土壤呼吸速率,平均增幅达31.4%;同样模拟增温使土壤微生物生物量碳、氮分别增加23.2%和22.7%,而对微生物生物量碳氮比没有影响,温度升高显著促进了微生物的生长,但没有改变微生物的群落结构;增温样地土壤的NO3–-N和NH4+-N浓度较对照分别增加了38.5%和12.3%,增温显著提高了土壤的可溶性无机氮含量。综上所述,该区针叶林冬季土壤呼吸、微生物生长和养分矿化对未来气候变暖非常敏感

正交弧线齿面齿轮修形研究及顶尖分析

以弧线齿圆柱齿轮作为假想刀具，用包络法展成正交弧线齿面齿轮。根据微分几何计算和齿轮啮合原理，推导了弧线齿圆柱齿轮及面齿轮的齿面方程。再基于Matlab平台建立工作齿面及过渡曲面的数学模型，通过改变弧齿圆柱齿轮轮齿的凹齿面半径对面齿轮进行修形，对比分析修形前后面齿轮齿厚和齿宽的变化情况以及对接触迹线的影响。最后，通过导出修形前后面齿轮的齿面点集，在CATIA零件设计中进行实体建模。得出结论，增大弧齿圆柱齿轮凹侧齿线半径会增大面齿轮的外径，同时，面齿轮的齿顶变尖现象会发生变化，即面齿轮外径处的齿厚逐渐增大，接触迹线基本不发生变化。为后续研究面齿轮的偏载特性奠定了基础

凸轮加压CVT设计与仿真

针对目前的CVT液压控制系统能量消耗大、控制系统复杂、金属带的轴向偏斜限制变速比和传动能力等问题,设计了一种凸轮加压式CVT液压控制系统。该系统是由凸轮自动加压装置和闭式液压控制系统组成,凸轮加压装置自动地提供全部的夹紧力,液压控制系统提供辅助夹紧并控制传动比变化。设计的液压控制系统结构简单,省去了昂贵的换向阀,且减少了溢流损失,因此具有组成零部件少、节能环保、成本低廉的优点。介绍了系统的结构设计及工作原理,采用Matlab/Simulink软件对其进行仿真分析。仿真结果表明,这种凸轮加压式CVT液压控制系统具有动态响应快、稳定性能好等显著优点

钛渣碳热氯化尾气的组成

基于对钛渣碳热氯化反应的热力学计算,系统地分析了不同碳/矿比、氯气量和反应温度下氯化炉尾气中的平衡CO/CO2摩尔比值（qEq）,并与新型复合流化床作氯化反应器的钛渣碳热氯化实验值（qEx,0.2～0.3）和文献参考值（qR进行了比较.结果显示,qEx接近qRe但小于qEq,这与对沸腾氯化工艺的预期情况相符.炉渣的物相分析结果表明,qExSN 1009-606

钛渣碳热氯化尾气的组成

基于对钛渣碳热氯化反应的热力学计算,系统地分析了不同碳/矿比、氯气量和反应温度下氯化炉尾气中的平衡CO/CO2摩尔比值(qEq),并与新型复合流化床作氯化反应器的钛渣碳热氯化实验值(qEx,0.2～0.3)和文献参考值(qR进行了比较.结果显示,qEx接近qRe但小于qEq,这与对沸腾氯化工艺的预期情况相符.炉渣的物相分析结果表明,qEx<qEq的主要原因是钛渣及石油焦在复合流化床中停留时间过短致使碳热氯化反应来不及达到平衡及钛渣中CaOMgO,SiO2等氧化物杂质参与碳热氯化反应而影响qEx

多级串联复合流化床制备四氯化钛试验的基础研究

以镁钙质量分数大于2.5%的高钛渣为原料,采用复合流化床制备四氯化钛新工艺进行中试试验。对试验中氯气流量、流态化温度等参数进行了讨论,并对反应产物的形貌进行了分析,同时计算了反应效率。中试结果表明,TiO2的转化率达到90%。通过检测发现收尘渣表面富集MgCl2和CaCl2,而流化床中未出现粘结,说明该流化床具有一定的抗粘结能力

粗四氯化钛精制除钒的机理研究

提出了一种适用于含钒杂质较高的粗四氯化钛的精制除钒新工艺。采用混合添加铝粉和白油的方法有效除去粗四氯化钛中的杂质。结果表明,该工艺的除钒效果较好,钒杂质含量从0.286 mass%降低到0.0006 mass%,除钒时间约30 min, 为单独使用铝法除钒时间的1/3和单独使用矿物油法除钒时间的1/4。分析了钒等主要杂质在精馏塔顶馏出液和塔釜液中的分布情况,并通过对相关反应的标准 Gibbs 自由能△G~&theta;的计算探讨了除钒机理