基于EAST装置量热系统的 第一壁热负荷实验研究

通过测量EAST装置水冷系统的出入口冷却水的温差和流量，搭建了第一壁热负荷测量系统，实现了第一壁热负荷的分布测量。实验结果表明，在上单零偏滤器位形放电实验中，该系统测量的热负荷约占总注入能量的80%，其中，接近50%的热负荷沉积在上偏滤器区域。高的加热功率会使得第一壁热负荷更快上升。通过冷却水降温曲线拟合计算得出EAST装置上钨偏滤器水冷系统的热衰减时间约为下石墨偏滤器水冷系统的十分之一。     

温度敏感型磁流体热磁对流特性研究

建立了描述外磁场作用下温度敏感型磁流体热磁对流特性的数学模型,数值模拟了回路中热磁对流的流动与传热特性.搭建了磁流体热磁对流回路装置,采用粒子示踪测速技术(PIV)测量了磁流体的流速,用热电偶测量了磁流体的温度分布.通过实验值和数值模拟结果,分析了不同磁场大小、不同热负荷,以及不同冷却温度下回路的运行特性.     

基于反射式脉冲红外热成像法的定量测量方法研究

本文提出了一种利用反射式脉冲热成像法测量缺陷深度、热扩散系数或缺陷界面热波反射系数的方法. 首先,介绍了脉冲热成像法的基本原理以及定量测量算法.其次,利用304不锈钢制作了平底孔试件 并预埋了四种不同物质并进行了实验,给出在不同条件下对缺陷深度、热扩散系数或缺陷界面热波 反射系数测量的结果.实验结果显示实际测量值与其他方法测量值基本符合, 误差范围在±5%以内, 并讨论了影响测量精度的原因.     

存在热耗散时动态法测良导体热导率的研究

通过分析热波传输过程中产生的谐波的振幅谱和相位谱,测量了存在热耗散情况铜棒的热导率.该方法可以简化实验装置,消除谐波引起的系统误差,实验中热对流和热辐射对测量结果的影响可以忽略.     

用阶跃温升法测量生物组织的热物理参数

生物体的热物性是研究生物组织热物理问题的基本参数。本文设计制作了以热敏电阻为探头的生物探针,基于阶跃温升法研制了相应的测量电路和计算机采集和控制系统,测量了生物组织的导热率,分析了组织试样尺寸对测量的影响。离体实验表明,阶跃温升法能够可靠地测量生物组织的热物性。     

低温测量中的热沉尺寸效应

为了减小引线导热在温度计上的热负荷,提高温度测量的精确度,并保证有效地减小温度计的传导热,热沉的利用是经常而必用的手段.本文对二维的热沉问题进行了理论分析和讨论.     

惯性管对热声驱动脉管制冷机性能的影响

为了考察惯性管对热声驱动脉管制冷性能的影响,利用驻波型热声驱动脉管制冷实验装置,开展了惯性管结构参数对系统性能影响的实验研究.实验中所采用的惯性管由直径分别为2 mm和4 mm的两段铜管串联而成,重点研究2 mm直径管段的长度对压比和制冷温度的影响.通过实验优化,当惯性管结构参数为内径2 mm的铜管长度2.5 m,内径4 mm的铜管3 m长时,在加热功率1.8 kW条件下,脉管制冷机的无负荷制冷温度达到63.0 K.     

热端温度对高频微型非金属脉冲管制冷机性能影响的实验研究

热端温度对小制冷量的微型脉冲管制冷机的性能有着较为显著的影响.本文针对所设计的两台高频微型同轴非金属脉冲管制冷机,实验研究了制冷机冷端无负荷最低温度和轴向导热损失随热端温度的变化规律.实验对其影响幅度进行了量化分析,并发现通过降低热端温度的方法可以对样机制冷机性能起到很好的促进作用.     

多层纳米薄膜结构热物性重构

基于谐波探测技术测量材料导热系数和热扩散系数的基本原理,给出3ω法用于多层纳米薄膜结构热物性实验表征的方法.考虑了层间接触热阻的作用,在频域内定义了热阻抗的概念.理论分析了各层纳米薄膜的导热系数、热扩散系数等热参数对加热膜温度波动影响的敏感性.将敏感系数与实验数据处理相结合,利用三次谐波的实部和虚部分量测量了ZrO2/SiO2增透膜多层膜结构中各层的导热系数和热扩散系数.该方法可用来有效表征其他微纳米结构的热性能.     

方波热脉冲法测定低温下固体材料的热物性

提高了一种采用方波热脉冲测量低温下固体结构材料的比热和热导率的非稳态方法。选用玻璃钢作为实验试样，所测量度范围为７７－１５０Ｋ。通过一简单的方波热脉冲可直接测得试样的比热，由温升动态曲线可计算出试样的热导率，中给出了求解热导率的数学方法。     

燕尾形轴向槽道热管瞬态特性实验研究及热阻模型

实验研究燕尾形轴向槽道热管启动/关闭及负荷变化的瞬态响应特性。建立了燕尾形轴向槽道热管的热阻理论预测模型,分析工作温度和热负荷及对热管总热阻的影响。结果表明:热管在负荷突然增加或减小时,响应特性良好;热管在启动过程中,热管的蒸发段、绝热段和冷凝段的温度都在增大;总热阻随热负荷的增大而增大;然而,总热阻受工作温度的影响较小;比较总热阻和平均温差的实验测量和计算值,两者符合较好。     

低温固体界面间接触导热“hysteresis”现象的研究

文中以强化低温固体界面间的接触导热为出发点 ,实验测定了低温环境下两种金属界面在过度加载前后的接触热导值 ,指出过度加载是一种经济有效的强化导热方法 ,对卸载过程接触热导率大于同次加载过程接触热导的“hysteresis”现象产生机理进行了分析     

双室热保护法测定真空绝热板导热系数的研究

给出了双室热保护法测定真空绝热板(VIP)的导热系数的原理,设计了测试装置.外室作为热保护装置,内室作为测试加热装置,基于稳态下测试VIP平板的导热系数,该装置不受VIP尺寸的限制.分析了影响测试结果的因素和理论误差,并与标定值对比,测试结果较精确.该装置可以用于VIP出厂前的导热系数的测试及使用过的VIP的老化程度的...     

Fractal analysis for effective thermal conductivity of random fibrous porous materials

In this Letter, a fractal series-parallel model, which included numerous capillary channels both parallel and perpendicular to the heat flow direction, was established to predict the effective thermal conductivity of fibrous porous material (FPM). The prediction results from the proposed model are compared with calculated values from other theoretical models and experimental data.     

Thermal stress effects of the diode-end-pumped Nd:YLF slab

The thermal stress effects of the diode-end-pumped Nd:YLF slab laser crystals are numerically investigated. The theoretical model is established by considering the divergence of the pump beam in the slab and the additional heat generated in the upconversion. Using the three dimensional finite element analyses, accurate numerical solutions based on the theoretical model are achieved. Our analyses focuses on the thermal fracture damage of the Nd:YLF slab under both the lasing and non-lasing conditions, and the predicted values are compared with the experimental results.     

LDA侧面抽运棒状激光器热透镜效应的有限单元法分析

建立了激光二极管阵列端面抽运棒状激光介质的数值模型.考虑到介质与空气的对流换热和介质的热力学参量随温度的变化,根据经典热传导方程和热弹性方程,运用有限单元法,得出了棒状介质内瞬态温度、热应力和应变的分布.分析了热透镜焦距随抽运功率的变化规律,所得的规律与有关文献相符合.理论分析结果可为激光二极管阵列抽运固体激光器的结构优化设计和实验提供理论参考.     

Frequency modulated infrared imaging for thermal characterization of nanomaterials

The paper presents frequency modulated thermal wave imaging (FMTWI) as a fast and efficient non-contact technique for in-plane thermal characterization of thin plate nanomaterials. A novel excitation signal in the form of an up-chirp is applied and the thermal response is monitored using an infrared (IR) thermography based temperature sensing system. The in-plane thermal diffusivity of any sample can be measured using the multiple phase information extracted from a single run of the experiment. This feature provides a time efficient approach for thermal measurements using infrared thermography techniques. The theoretical background and experimental details of the technique are discussed, with practical measurement of thermal diffusivity of an empty anodic alumina (AAO) template in direction perpendicular to the nanochannel axis, in support.     

Thermal effects of the diode end-pumped Nd:YVO4 slab

The thermal effects of the diode end-pumped Nd:YVO₄ slab laser crystal are investigated both analytically and numerically. The theoretical model is established with considering the divergence of the pump beam in the slab. A detailed theoretical analysis of the temperature, stress and the focal length of thermal lens are presented. Using 3D finite element analysis, an accurate numerical solution based on the theoretical model is achieved. Our analysis includes the thermal fracture damage of the thermally and optically anisotropic slab and the predicated values are compared with the experimental results.     

EAST超导托卡马克冷屏结构与受力分析

EAST是一个全超导磁体系统的托卡马克实验装置，超导纵场和极向场磁体工作在4K温区下。在磁体和其它发热部件之间布置有冷屏系统，以减少作用到所有低温冷质部件上的热载，将其保持在最低水平。该系统包括真空室冷屏(内冷屏)和外真空杜瓦冷屏(外冷屏)两部分。在分析了冷屏低温运行时所受热应力以及等离子体破裂时所受电磁载荷的基础上，运用大型有限元分析程序NASTRAN，对其不同载荷状况进行了数值计算，为其结构设计与优化提供了理论依据。     

Thermal study of PN thermoelectric couple by laser induced Seebeck EMF measurement

We propose in this paper an in-depth study of a method, both experimental and theoretical, for the determination of thermoelectric properties, in single, or multi-layered thermoelectric devices. We use a modulated laser beam as a heater in order to generate a thermally induced Seebeck EMF. The laser beam, line shaped, can be focused at any location along the sample surface, allowing spatially resolved measurements. Seebeck EMF measurements, associated with a versatile modeling method based on the thermal quadrupoles, allow determining sample Seebeck EMF profile. We contemplate to apply this technique to thermal and thermoelectric properties identification.