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  • 简介:表面透镜技术是一种灵敏的吸收测量方法。为了提高热透镜法的测量精度,必须优化测量系统参数。对表面透镜法进行测量技术分析,根据菲涅尔衍射定律和材料的热膨胀特性,建立共光路表面透镜测量的理论模型。在一定样品参数下,利用模型,对表面透镜技术的测量结果进行了模拟仿真。

  • 标签: 表面热透镜技术 吸收测量 参数优化 透镜系统 热膨胀特性 菲涅尔衍射
  • 简介:构造了适用于含阻多层复合材料壳体温度场计算的壳体温度单元,由于阻的出现,假设壳体沿厚度方向的温度分布为分段多项式函数,使其满足壳体在内、外表面的边界条件,并在壳体温度单元上每个节点引入额外自由度,从而确定了分段多项式函数的系数.在此基础上,以双层材料为例,假设分布函数为二次分段多项式,给出了有限元列式.算例表明,该单元用于稳态问题时,使用二次分段多项式,温度计算结果就能达到较高的精度;用于瞬态问题时,使用三阶分段多项式,可使温度计算结果具有较高的精度.另外,通过将蜂窝夹芯板的夹芯层等效为阻,利用构造的壳体温度单元计算了蜂窝夹芯板的热传导问题,计算结果与实验结果符合较好.

  • 标签: 热阻 壳单元 多层材料 温度场
  • 简介:以计算流体力学为基础,利用等效堆芯热管为传热边界条件,建立了热管冷却空间堆堆芯稳态工分析的计算模型,并分析了HP-STMCs空间堆堆芯稳态工特性。计算了HP-STMCs堆芯在均匀布置与非均匀布置、反应性控制鼓转向朝外180°和朝内0°详细功率分布及功率均匀分布时堆芯稳态温度场分布;研究了堆芯在1根热管失效下的安全传热特性。计算结果表明:当功率均匀分布时,堆芯温度分布较均匀,而在堆芯均匀布置时,堆芯温度局部过高;堆芯分三装料非均匀布置时,堆芯温度分布展平,且在1根热管失效时,仅失效热管周围的燃料温度分布受影响,温升较大,最大温升为200K。堆芯最热出现在堆芯中心和周围区域,应当采用分三装料非均匀堆芯布置,并当堆芯1根热管失效时,满足安全设计要求。

  • 标签: HP-STMCs 传热边界 稳态温度场 热管失效
  • 简介:纳米金刚石薄膜的沉积实验在自行研制的丝化学气相沉积系统上完成。基体为金刚石微粉研磨和酸蚀后的硬质合金片,反应气体为CH4和H2混合气,V(CH4):V(H2)=1%-4%,基体温度800-1000℃,沉积时气压为0.8~2.0kPa。SEM观察表明,影响金刚石膜的表面形貌及粗糙度的关键参量是基体温度、反应气压及含炭气体的浓度,这些参数都会影响到薄膜的纯度、结晶习性和晶面完整性。沉积纳米金刚石薄膜工艺是通过高密度形核以及抑制金刚石膜在沉积过程中的晶粒长大来实现的。

  • 标签: 化学气相沉积系统 纳米金刚石薄膜 热丝法 反应气体 基体温度 金刚石膜
  • 简介:研究基于甲酸助焊剂的高功率激光二极管焊接工艺。高功率激光二极管芯片在工作时会产生大量的,如果不及时散掉,会严重影响芯片的使用寿命,严重时直接烧毁芯片。因此需要将芯片的发热面,即P面与焊接在一起,理想状态是100%的接触,这样热量就可以完全通过接触面被带走。

  • 标签: 激光二极管 焊接技术 高功率 回流 焊接工艺 使用寿命
  • 简介:为研究场致电子发射过程中复杂的非线性空间电荷限制效应和阴极表面电场的瞬态物理过程及特性,基于通用积分形式的场致电子发射电流密度理论,建立了平板二极管的静电粒子模拟物理模型,以场致电子发射阴极为边界,模拟获得了场致发射阴极表面电场的瞬态时间响应曲线。研究结果表明,场致电子发射过程中,阴极表面电场在皮秒量级时间尺度上呈现为振荡过程,振荡波形特征受二极管间隙距离、阴极材料、逸出功等几何参数和外加电场、温度等运行参数影响;振荡后,二极管阴极表面电场将达到稳定状态,模拟得到的稳态电场与理论分析结果相符;二极管场致电子发射的外加电场和温度一定时,逸出功越大,阴极表面稳态电场强度越大;二极管阴极材料和外加电场一定时,阴极表面稳态电场强度取决于阴极表面的温度,随温度的升高稳态电场强度呈非线性下降。

  • 标签: 热场致电子发射 阴极表面电场 瞬态响应 粒子模拟
  • 简介:给出了不可逆回式热机循环模型,得到了与实际观测的热机特性相一致的p-η关系,讨论了阻、漏等不可逆困素对热机特性的影响,并与不可逆卡诺热机循环模型作了比较

  • 标签: 不可逆回热式循环 热漏 热阻
  • 简介:提出并建立了基于像素的电荷耦合器件电荷转移效率在轨测试方法,通过对在轨暗场测试采集到的任一幅图进行计算,统计像素个数,计算出基于单个像素的CCD单次电荷转移效率,最后计算求出N个电荷转移效率的均值.研究结果表明:CCD未经辐照时的电荷转移效率为0.999999,在轨受空间辐射后,电荷转移效率降低到0.999958.

  • 标签: CCD 电荷转移效率 在轨测试 热像素 实时测量
  • 简介:根据空间应用电子设备的控要求,对空间光学遥感器的控制电箱进行了控设计。首先,总结了空间电子设备的设计原则。针对空间光学遥感器控制电箱介绍了相应的设计流程,对典型的大功率器件进行了温差推算,并说明了电箱的各电路板和大功率元器件的设计方案。最后,通过热分析和试验手段对控电箱的控方案进行了验证。试验结果表明:控制电箱的整机稳态工况热平衡温度小于30℃,各元器件的最高壳温在54.2℃以内。结果验证了该设计方案完全满足设计指标要求。

  • 标签: 空间光学遥感器 控制电箱 热设计
  • 简介:利用MCNP程序对核推进粒子球床堆堆芯进行物理建模,计算了堆芯临界物理参数,研究了堆芯燃料均匀化等效建模对堆芯物理特性的影响。结果表明:合理的堆芯燃料均匀化处理可以极大地简化建模过程,中子有效增殖系数keff、中子能谱等参数的计算结果与实际模型相差均十分微小,一般情况下可以使用燃料均匀化等效模型代替实际模型。

  • 标签: 粒子球床堆 建模 临界物理计算 等效均匀化 MCNP
  • 简介:采用光电法研究炸药反应结构的实验装置如图1所示,炸药装置用平面波透镜起爆。为了屏蔽炸药爆轰发光,在炸药样品和窗口材料氯仿之间用0.01mm厚的铜箔隔开。然后用硅油将铜箔紧紧地贴在被测样品的表面,其目的是避免炸药样品与铜箔之间有空气隙存在,以免其影响测试精度。为了防止氯仿的渗漏,在铝套筒和炸药样品之间用真空油脂密封。光纤一端直接插入装置之中,另一端和高温计的各通道相连。炸药爆轰后,在透明液体氯仿中产生冲击波,在冲击波作用下液体发光,光纤和光电倍增管将光信号转变为电信号,记录在示波器上,计算得到氯仿中的冲击波温度随时间的变化曲线。

  • 标签: 炸药爆轰 反应区结构 JO-9159 光电法 冲击波温度 宽度
  • 简介:针对含阻温度场的计算问题,提出了一种通用的有限元求解方法。由于含阻界面热流密度表达式具有对流换的形式,该方法将阻条件视为第三类边界条件。推导了阻条件下的有限元方程,通过计算含阻界面两侧单元形函数在单元相交区域的局部积分,实现了区域界面阻条件的约束。算例表明,该方法不受区域界面数量的限制,能同时适用于对齐网格和非对齐网格,具有良好的通用性。

  • 标签: 有限元方法 热阻 温度场 对齐网格 非对齐网格 局部积分
  • 简介:为研究二极管场致发射过程中阴极表面热效应的发展过程及相关影响因素,在阴极表面建立了微米级圆台形微凸起物理模型,用数值方法对阴极表面的焦耳加热、热传导、诺廷汉效应等热电物理现象进行了研究,对比了不同形状微凸起、不同外加电场及诺廷汉效应对微凸起中温度分布及温度随时间变化规律的影响。结果表明:微凸起的形状,尤其是顶底半径比会显著影响微凸起中的温度分布规律;在只考虑焦耳加热及热传导效应时,微凸起中的最高温度总是出现在其顶端,但将诺廷汉效应也考虑后,最高温度点将会偏离微凸起顶端而朝微凸起内部移动,外加电场越弱,微凸起中温度最高点出现的位置越靠近微凸起内部;诺廷汉效应会使微凸起中最高温度达到阴极材料熔点所需的时间提前。

  • 标签: 热场致发射 热效应 诺廷汉效应 微凸起
  • 简介:高能激光能量的测量,通常采用全吸收量法。吸收体吸收激光能量温度升高,测量吸收体的温升得到激光能量。对高能激光能量全吸收测量中涉及的损伤阈值、测量方法的系统误差、空间均匀性、非线性以及校准问题进行了研究。针对出光时间的长短,给出了几种对应模型的吸收体温度场分布的解析解,据此可以计算激光作用下的温度场分布,得到损伤阈值等参数。

  • 标签: 高能激光束 激光能量 测量方法 体吸收 量热法 温度场分布
  • 简介:目的:分洪工程的启用具有非常重要的防洪效益,但同时也将严重威胁分洪群众的生命财产安全。为定量计算洪水中人体(成人与儿童)、车辆、房屋、农作物(水稻和棉花)的洪水风险与洪灾损失,考虑受淹对象的失稳机理,提出分洪群众生命与财产的洪水风险模拟模型。创新点:1.基于力学过程中的洪水中人体与车辆失稳的计算公式,建立相应洪水风险等级评定的新方法,并提出4类受淹对象平均损失率的计算方法;2.结合二维水动力学模型的计算结果,分析4类受淹对象洪水风险的时空变化情况,同时讨论根据不同下垫面类型取不同糙率值以模拟洪水演进过程的必要性,并比较文献中提出的洪水中人体风险等级计算结果的差异。方法:1.分析现有洪水中人体、车辆、房屋和农作物风险或损失的计算方法,提出相应洪水风险计算关系或计算曲线(公式(3)~(6),图1和2);2.参考1954年荆江分洪工程北闸第一次的分洪情况,通过计算分洪140h的洪水演进过程和4类受淹对象洪水风险的时空分布(图8),同时得到4类受淹对象平均损失率随时间的变化情况(图10);3.在荆江分洪洪水演进过程模拟中,讨论根据不同下垫面类型确定相应糙率值的方法与计算区域糙率统一取值0.04、0.05或0.06的3种工况下洪水要素变化的差异(图11和12),并采用文献中提出的洪水中人体风险等级计算方法,比较洪水中人体风险等级变化的异同(图13)。结论:1.一旦荆江分洪工程启用,截止至北闸开启140h时,洪水中人体、车辆、房屋、农作物的平均损失率达到75%以上,即分洪工程的启用将造成重大的生命财产损失;2.糙率取值方法的不同,导致洪水演进过程不同,进而影响各类受淹对象的洪水风险评估,因此需要根据不同下垫面类型确定相应的糙率值;3.文献中提出的洪水中人体风险�

  • 标签: 人体 财产 洪水风险评估 数学模型 荆江分洪区
  • 简介:针对大面积高能激光束时空分布参数测量的需要,综合研究了量热和光电法测量激光束光强时空分布技术,采用现场实时定标方法有效地解决了两类数据融合问题,完成了量光电复合式激光光强分布测量系统的研制.该系统主要由256路量探测单元、120路光电探测单元、多通道数据采集模块和数据分析处理模块等部分组成.系统具有绝对激光能量测量准确、时间测量分辨率高的优点,实现了大面积高能激光束光强时空分布的准确测量.

  • 标签: 高能激光 时间分辨 空间分辨 量热探测 光电探测
  • 简介:为了研究厚壁椭圆形封头拉伸成形,采用有限元模拟,分析其变形规律,根据模拟结果,设计坯料直径及模具尺寸,并进行对比试验,验证模拟结果的准确性。分别采用了经验公式Do=K((Dp+t)+h+5%Dp=534及等体积法D0=(V×4/πt)^1/2=524(体积V由AutoCAD三维模型求得)计算坯料尺寸,获得了不同的坯料直径。

  • 标签: 有限元模拟 椭圆形封头 拉伸成形 厚壁 AUTOCAD 坯料尺寸
  • 简介:从能量守恒出发,将解吸收的能量隐含于材料等效热容中,建立了连续激光辐照下碳纤维环氧树脂复合材料响应的三维计算模型。在考虑辐射换热和表面对流换影响下,利用该模型计算了连续激光辐照下碳纤维环氧树脂复合材料的温度场和解质量损失,并与实验结果进行了比较,两者比较吻合。结果表明:氮气流保护可以有效地抑制氧化效应,但实验中氧化过程不可避免;随激光辐照时间增大,试样质量损失逐渐增大,在长时间辐照下氧化带来的额外质量损失逐渐显现;在低功率密度下,试样以解为主,质量损失随功率密度增大而增大,但随着功率密度升高,氧化的影响逐渐增强。

  • 标签: 激光辐照 复合材料 热解 数值模拟
  • 简介:压强在几十个兆巴到上百兆巴之间的过渡状态方程一直是实验室和工程应用中关心的重要问题,在这个范围内既没有实验数据也没有很好的理论来描述,例如,密度泛函的方法由于不含温度而无法适用于过渡:TF模型的计算由于过渡的温度压强不太高而使得结果不再令人满意。文中对同类的平均原子结构作了几点改进:(1)考虑了稠密物质中的势阱效应,对传统平均原子模型作动态自由电子判据改进;(2)将准自由电子细分为4个部分,分别处理;(3)修改了中心场近似下正能态波函数的边界条件。在计算压强方面,考虑了共振态对电子压强的影响,引进了量子交换效应和库仑关联效应对压强的贡献。

  • 标签: 自洽场计算 电子压强 过渡区 等离子体 平均原子模型 自由电子