准稳态下常功率平面热源法测不良热导体热导率及COMSOL模拟

准稳态法是测量不良热导体热导率的一种常用方法,样品材质、保温层、加热功率等都会对测量结果造成影响。本文采用分离变量法,以有机玻璃为例,求解了厚度均匀的无限大不良热导体两侧同时施加均匀的指向中心面的热流密度时的热传导方程,得到样品各处的温度随时间变化的严格解。在初始加热时间不到十分钟的状态下采用截断近似,并在准稳态下用常功率平面热源加热法测量了不良热导体的热导率k及比热c。在此基础上,采用四块有机玻璃板和两个加热薄膜外包泡沫和聚丙烯(PP)阻热材料的模型,作了COMSOL多物理场耦合仿真,得到的理论、实验及仿真结果三者符合得很好。

半导体热泵的供热率密度优化

用有限时间热力学方法分析可逆热交换和有限速率热交换条件下半导体热泵的性能,导出其供热率、供热系数与电流关系,并研究供热率密度(对总传热面积平均的供热率)优化。

在功能材料测试环境中致冷致热半导体的应用

本文介绍采用模糊逻辑控制原理的温度控制器.这种温度控制器使用小功率半导体器件,并给出如何用半导体器件去实现功能材料测试所需要的环境.

一类不可逆半导体热泵热力学分析

应用热力学理论,研究了线性唯象传热律下半导体热泵的性能特性,分析了电流、面积分配及传热率等参数对最优性能的影响,得到一般半导体热泵的优化参数.

非良导体热导率测定实验的教学研究

通过总结对非良导体热导率测定实验的教学探讨 ,为物理实验教学研究提供一种可供借鉴的思路和方法。

半导体新型热棒的试验研究及分析

冻土作为四相土体,其物理性质较为复杂,而且对于温度具有很高的敏感性,周期性的温度变化会使冻土路基发生冻胀融沉等病害。因此,在冻土地区修建铁路、公路一直是世界性的难题。在青藏铁路工程中,为了防止多年冻土的融化,维持多年冻土的稳定,热棒路基被广泛采用。众所周知,热棒只能在寒季工作,而暖季不工作。基于热棒的工作原理,再结合半导体制冷的原理,在暖季对热棒的冷凝段加入人工制冷装置,使其温度低于蒸发段的温度,从而驱使热棒工作,达到降低地温的目的。在风火山进行的试验表明,半导体新型热棒能够明显降低活动层的温度,有望在今后冻土区的铁路、公路工程建设中发挥良好的效果。

Bi-2223复合导体直流磁场下自场损耗热稳定性分析

对于一种Bi-2223的复合导体,利用ANSYS软件,我们分析了在直流磁场下励磁过程中,自场损耗对复合导体热稳定性的影响;然后假定Bi-2223超导带内不同的损耗值,通过计算,确定了达到超导带分流温度的最小损耗值。

热半导体材料冷却冻土效果的数值模拟研究

调节热传导是延缓多年冻土退化和保障冻土工程稳定的途径之一。在全球升温的背景下,单纯采用保温措施来提高冻土地基的稳定性是不适宜的。热半导体具有夏季热阻大、冬季热阻小的特点,在多年冻土区具有良好的应用前景。为了解不同因素对热半导体冷却多年冻土效果的影响,该文采用一维模型数值模拟并分析了多年冻土区热半导体覆盖层的温度位移。结果表明,冻融导热系数比愈高、热半导体材料愈厚、较湿润的表土、接近表土冻结温度的年平均地表温度和较大的温度波幅有利于产生较大的温度位移。

致冷致热半导体在功能材料测试环境中的应用

介绍采用了模糊逻辑控制原理的温度控制器,这种温度控制器使用小功率半导体器件。并给出如何用半导体器件去实现功能材料测试所需要的环境。

耦合太阳能半导体热电热泵的锅炉给水预热技术

通过把半导体热电芯片嵌入太阳能集热装置和蓄热换热装置,并与锅炉给水预热系统相联接,形成太阳能半导体热泵锅炉给水预热技术,经分析实验验证具有可行性,对于锅炉节能降耗、提高效益、减少污染,具有重要意义。

两级热电热泵的有限时间热力学分析

建立了考虑外部传热影响的两级半导体热电热泵模型 ,用有限时间热力学对牛顿传热规律下两级半导体热电热泵的性能进行分析 ,导出了供热率、供热系数与工作电流的一般关系式 ,得到了热电单元数的最优分配 ,并分析了多种因素对其性能的影响。

输电线路架空地线短路热稳定校验方法探索

近年来,架空地线不但使用由单一金属材料绞制的钢绞线,还使用由两种、多种金属材料绞制的铝包钢绞线、OPGW光纤复合地线,地线短路热稳定校验公式、方法也变得多样化、复杂化。在阐述线路设计人员怎样从这些公式、方法中选择最便捷的计算方案后,提出了四种校验方法、四套校验公式,并对这些公式的原理、演变作了详细推导,并推出EXCEL表格计算法,可快速完成短路热稳定校验。

形状记忆合金作动器的设计及优化

采用Ｂｒｉｓｉｏｎ［１］等提出的ＳＭＡ材料的本构关系，分析了形状记忆合金作动器在三种热交换方式（自然冷却、强制冷却和采用半导体热泵技术）下的动力特性，同时研究了ＳＭＡ丝在恒载和载荷变化时对完成正逆相变所用时间的影响。

驾驶室酒精浓度监测和司机瞌睡监视复合仪器设计

疲劳驾驶和酒后驾驶一般是酿成事故的主要原因,鉴于此,以PIC单片机[1]为核心CPU设计了一种新型的可以同时监视司机是否疲劳和是否酒后驾车的装置。通过纳米半导休热线型酒精传感器首先对驾驶室内酒精浓度的监测,变换成电信号送入CPU可以大体判断司机是否酒后驾车,如果酒精浓度超标,即发出报警信号,使汽车自动熄火,无法发动汽车。一般说来,人在打瞌睡之前,心跳速度会下降,根据这个原理,通过压力传感器对心跳速度的检测也转换成电信号送入CPU可以大体判断司机是否瞌睡,如果下降到一定速度,也会发出报警信号,唤醒司机,以达到预防事故的目的。

形状记忆合金(SMA)驱动的铰杆增力夹紧装置

介绍了一种以形状记忆合金(SMA)为驱动器,结合半导体热泵技术设计的铰杆增力夹紧装置。该装置结构简单,易于智能化控制,能源利用率高,无污染,是一种完全绿色化的夹具。

热电集成直接蒸馏式水净化系统的实验

为了避免热电集成膜蒸馏系统(TIMES)结构复杂,可靠性差,能耗高的缺点,提出了热电集成直接蒸馏式水净化系统,并通过实验对该系统进行了可行性验证和性能分析。与TIMES系统相比,直接蒸馏式水净化系统的能耗较低,净化水中无机盐成分较少;随着系统工作电流增大,系统产水率提高,但单位质量产水所消耗的能量(单耗)也增大;增加半导体热泵数量既可以提高系统的产水率也可以降低净化水的单耗;然而增大半导体热泵热端的液膜厚度会使系统的产水率降低且单耗增大。

再生碳纤维回收利用及其增材制造复合材料性能评价

为实现碳纤维增强树脂基复合材料废弃物高效、高质、环境友好型回收与再生碳纤维高值再利用,提出了热活化氧化物半导体回收碳纤维与再生碳纤维增强复合材料(rCFRP)增材再制造的工艺方法。通过电磁顺磁共振与红外光谱测试分析了回收原理,基于单因素实验研究了树脂基体分解率的影响因素以及显著因素对再生碳纤维结构、性能的作用规律,探究了再生碳纤维增强聚乳酸复合材料(rCF/PLA)的力学性能及其产品应用。结果表明,回收过程无液相产物,气相产物主要为CO_(2)、H_(2)O;树脂基体分解率与温度、时间呈正相关,O_(2)浓度及流量作用不显著,树脂基体分解率可达97.1%且再生碳纤维表面无积碳产生。再生碳纤维表面氧化与石墨结构刻蚀程度随温度升高而增加,在一定温度下,合理的处理时间可减小其表面氧化与石墨结构刻蚀程度。再生碳纤维的单丝拉伸性能与温度、时间呈正相关,其单丝拉伸性能可保持原碳纤维的99%以上。与聚乳酸相比,rCF/PLA的抗拉强度提高了7.47%,抗弯强度与模量分别提高了12.29%与52.4%;与原碳纤维增强聚乳酸复合材料相比,rCF/PLA的抗拉强度保持了95.1%,抗弯强度与模量分别保持了96.23%与103.25%。rCFRP增材再制造产品在体育、医疗、汽车等领域具有良好的应用。

(1+2)维斑图方程的动力学性态

研究了在流体的有限层面由浮力或曲面张力梯度诱导的斑图构成方程,界于不良热导体平展边界间的斑图构成方程由Knobloch于1990年导出 u t=αu-μ 2u- 4u+K ·(｜ u｜2 u+β 2u u-γu u+δ ｜ u｜2),其中,u是面函数,μ是Rayleigh数,K=1,α表示热传递效益,是有限Biot数,当界面顶部和底部条件不相同时,β≠0,δ≠0,当出现非Boussinesq效应时,γ≠0,考虑α<0,μ>0,β=δ=0情形,即界面顶部和底部条件相同且出现非Boussinesq效应时(1+2)维Knobloch方程解的动力学性态,获得解的局部存在、整体存在以及吸引子的存在性.

危化应急救援专用抗寒抗冻个体防护装备的研发与应用

本文介绍了新一代热敏感半导体智能发热技术、本质安全防爆技术及新一代可穿戴智能取暖系列装备的性能指标与技术参数。