级联H桥逆变器差补调制方式的研究

详细介绍了单个H桥及级联型逆变器的结构,并对正弦差补调制方式控制下H桥的输出电压进行了详细的谐波分析。差补调制方式控制的H桥能够输出3种电平,能够消除大部分低次谐波及所有的偶次谐波,主要谐波频带远离基波,且范围是两电平的2倍。多个H桥级联后的系统输出具有良好的谐波特性,无需滤波即可直接作用于电机。仿真结果和理论分析一致。     

基于CFD的飞机客舱热舒适性和污染物浓度分布的数值模拟

应用CFD方法建立了Boeing 737头等客舱内环境和飞机管道的三维模型,对客舱内流场进行仿真分析,模拟分析了在不同送风速度时的温度场、速度场、污染物NO2的浓度场。以客舱内的空气分布特性指标(Air Diffusion Performance Index,ADPI)作为热舒适评价依据,以客舱内NO2的浓度反映客舱的空气质量,采集所需要的数据,通过Gaussian拟合曲线法,作出ADPI、客舱内NO2浓度与送风口速度的函数关系,再建立一个综合评价热舒适性和NO2浓度分布的目标函数,最后求出目标函数取最大值时候的送风速度,这个速度可以为实际桥载空调控制中送风速度的选取提供参考。     

交错式波箔型气体动压轴承静态特性研究

为进一步提高箔片轴承性能,提出了交错式箔片轴承结构,并建立交错式波箔型气体动压轴承模型;应用有限元法和松弛迭代法对雷诺方程与气膜厚度方程进行差分迭代求解,通过控制气膜压力的收敛,得到交错式箔片轴承气膜厚度和压力分布,并计算相关的静态特性。结果表明:与传统波箔构型轴承相比,交错式波箔型气体动压轴承的承载力明显提升,而摩擦力矩有所增加,尤其在转速与长径比增大的情况下更为明显;随转速与长径比的增大,交错式波箔型气体动压轴承与传统轴承的偏位角大小与变化基本相同,气膜压力三维分布也相一致。     

基于IPMV-PPD的飞机客舱热舒适性数值模拟研究

为改善桥载空调由于恒速送风所造成的客舱热舒适性不佳和节能效率不高的情况,用CFD方法建立了波音737飞机经济舱及人体的三维模型,对夏季工况下不同送风速度时客舱内的温度场进行了仿真分析。采用IPMV-PPD(Integrated Predicted Mean Vote-Predicted Percentage of Dissatisfied people)作为热舒适性指标,在选取的采样截面上得到各个采样点的风速、温度及IPMV、PPD的值,通过高斯拟合得到送风速度与IPMV、PPD平均值之间的曲线关系,进而求出满足乘客热舒适性要求的桥载空调最佳送风速度区间,为客舱舒适性控制及桥载空调节能控制提供理论依据。     

一种新型线电压直接脉宽调制方法

本文在研究2电平逆变器模型及其经典脉宽调制（PWM）方法基础上，提出一种新型的线电压直接脉宽调制（DPWM）方法。这种方法与传统的以相电压为参考波的脉宽调制方法不同，它以三路线电压作为参考波形，直接确定逆变器开关管在每个斩波周期内的导通时间。该方法原理清晰易于实现，可以使逆变器的直流电压利用率达到最高，仿真和实验取得了满意的控制效果。     

基于开关管的级联H桥逆变器故障处理方法

为了进一步提高级联H桥型逆变器在开关器件故障时的容错能力，在详细分析了常见的短路和断路等故障对系统输出影响的基础上，提出了仅隔离故障开关管的思路。针对具体故障类型，对同一桥臂的另外一个开关管做出相应的处理，即常开或常闭，而另外一个未发生故障的桥臂仍然继续工作，此时单元的输出是两电平。与目前所采用的传统故障处理方法相比，在大多数故障形式下，该方法均能够提升输出合成电压的幅值，从而减少故障对系统的影响，提高级联H桥逆变器系统的可靠性。文中以六单元级联H桥系统为例进行分析，系统故障前后的仿真和实验结果表明所提出的方案是正确和有效的。     

基于动网格的客舱呼吸道病原体扩散规律研究北大核心

为了充分认识飞机客舱内呼吸道病原体的扩散规律,研究了患病乘客静止和移动两种情况下,客舱内呼吸道病原体浓度分布以及剩余乘客的感染风险。首先,建立5排波音737座舱模型,利用实验舱和红外光声谱气体检测仪来验证建模的合理性。然后,通过编写UDF(User Defined Function)配合动网格技术来控制患病乘客的走动,得出基于组分模型下的两种病原体浓度分布情况。最后,将采样值代入IF(Intake Fraction)指标评价出交叉感染风险。结果表明:在同一边界条件下,静坐患病乘客更有利于将病原体传播给同排的乘客,而移动的患病乘客则更容易对每排过道处以及客舱尾部的乘客造成严重感染;将采样值带入IF指标计算,得出患病乘客的走动会导致剩余乘客感染风险增加6.03倍。     

基于加权PMV和EQT的改舱客机地面空调最佳送风温度

为改善飞机地面空调恒定温度送风所造成的改舱客机舱内乘客热舒适性不佳的问题,建立了改舱后的Boeing 737客舱模型,并通过实验舱对仿真模型进行了试验验证,证明了此模型的合理有效性。在此改舱模型的基础上,运用CFD技术,模拟仿真出地面空调不同送风温度下,改舱客机的风速场与温度场,且针对改舱客机空调送风口与乘客座位距离不一致的特点,采用修正后的加权PMV评价客舱内的整体热舒适性,再结合EQT指标进一步研究每位乘客的局部热舒适性,最终得出满足热舒适性的最佳送风温度区间,为地面空调的合理送风提供理论依据。     

基于SET指标与区域划分的地面空调送风优化

针对飞机地面空调恒速送风时,所造成客舱热舒适性不佳的问题。构建了Boeing737飞机客舱的CFD仿真模型,验证了所建立的模型的合理性。基于合理的客舱模型,考虑太阳辐射传热的情况下,模拟了客舱内的温度场、风速场,根据客舱内各区域干球温度的差异,对客舱进行区域划分,以标准有效温度(SET)作为客舱热舒适性的评价指标,模拟地面空调不同送风速度下,客舱各区域热舒适性的变化,得出优化后的地面送风区间为[2.0,3.0]m/s满足客舱热舒适性要求。该研究结果为地面空调的送风控制、客舱热舒适性研究和能源节约提供理论依据。