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基于电热膜的车辆电加热装置研究
| 论文题名： | 基于电热膜的车辆电加热装置研究 |
| 关键词： | 电热膜;车辆电加热装置;节能技术;机械结构;温度控制系统 |
| 摘要： | 车辆加热装置用于列车车厢的保暖。传统的车辆电加热装置主要采用电阻丝作为电热元器件。本文以一种新型的半导体纳米电热膜材料作为电热元件,研究其在车辆加热装置中的应用的可行性,并可基于此应用推而广之,研究该型器件在电热领域进行应用的前景,实现节能目标。为此,本文主要进行以下几个方面的工作: (1)分析了纳米电热膜的发热机理、电热膜的性能,确定了纳米电热膜的制造工艺流程及方法。 (2)对电热膜的电热性能进行了实验分析,得出了电热膜加热元件的温度与施加在电热膜两端电压之间的关系。热辐射是热传递的3种方式之一,本文对纳米薄膜在不同基体下的辐射特性进行研究分析。对电加热装置的实验环境进行了ANSYS有限元热分析,得到了温度为150℃、200℃和300℃的温度场分布图。 (3)进行了车辆电加热装置的机械结构和温度控制系统的设计。根据TB/T2704-2005《铁道客车电取暖器》的技术要求,比较现有列车加热装置,设计了一款新型的列车电加热装置。以STC89C52单片机为核心,设计了一种具有多种控制方式——触点控制、继电器控制、调压控制的温度控制系统,制作了加热装置样机。 (4)对新型列车电加热装置和传统列车电加热装置进行了能耗实验。首先,通过触点控制方式,在消耗相同电量情形下,对各自产生的热量进行对比分析,得出新型电加热装置产生的热量高于传统电加热装置;其次,通过调压控制方式,在恒温情况下,对两种电加热装置消耗电量进行对比分析,得出新型电加热装置具有节能效果。 本文将纳米电热材料运用于列车电加热装置,以期解决传统发热材料热效能低下、成本高的问题。在本文研究的基础上,可研发一系列的集低功耗与环保于一体的电热产品,有助于电热产品与电热行业的技术升级。 |
| 作者： | 丁宣中 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 鄂世举 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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