航天器多层绝热材料的非稳态传热分析

根据反射屏能量平衡建立了多层绝热材料的非稳态传热方程。以双面镀铝涤纶薄膜为研究对象,在不进行预处理、表面印花处理两种实验条件下,得到了绝热材料中各反射屏温度随航天器飞行过程中的具体数值变化规律。最后,在特定的两个时刻分析了绝热材料的当量热导率及其分量,发现残留气体导热约占70%。     

层间稀薄气体传热对多层绝热材料性能的影响分析

通过建立的热量传递模型,分析了不同的气体稀薄程度(Knudsen数)时,气体传热对多层绝热材料有效热导率和各层温度分布的影响。分析表明:由多层绝热材料真空度变化引起的稀薄气体传热量波动较大,在10—60层/cm层密度范围,真空度低于100Pa时,Kn数属于自由分子状态区域和中间压强区域,此时材料的有效热导率随残留气体热适应系数的增大而减小,并随着真空度的降低而增大;当残留气体为空气时,为保证多层材料的绝热性能,尽量维持真空度不低于10-2Pa。同时分析表明,为有效降低低真空下稀薄气体传热对多层绝热性能的影响,可以采用综合热适应系数较低的气体置换夹层中的空气,以减少低真空多层绝热材料的有效热导率,改善绝热性能。     

阻燃型高真空多层绝热材料性能的实验研究

通过实验研究了用于低温储液罐的阻燃型高真空多层材料的绝热性能,得出了该材料的比热流与层数的关系和工程应用时的最佳层数。结合实验数据进行传热分析,表明:玻璃纤维纸和铝箔构成的高真空多层材料中固体导热和层间残余气体导热占主要部分,绝热性能还有改善空间;绝热层瞬态比热流随大气压力和环境温度的变化而成余弦曲线变化;绝热层有蓄热能力。     

物料在多层流化床内非稳态干燥的实验研究

通过石英砂与绿豆在多层流化床内的非稳态干燥特性实验，得出与稳态干燥的重要区别即为没有稳定的值速干燥段。将Page方程修正后，可用于多层流化床非稳态干燥数据处理。推导出的非稳态干燥动力学方程证明在非稳态干燥时，不可能出现恒速干燥段，并表明变工况与快速高强度干燥是提高干燥速率的重要途径。     

冷藏集装箱内部温度场的理论与实验研究

冷藏集装箱内部的温度分布是冷藏集装箱设计中关注的要点,因此文中通过建立冷藏集装箱物理模型和数学模型对其温度场进行了数值模拟和实验研究。利用稳态不可压缩N-S时均方程及k-ε模型进行模拟分析,结果表明:冷藏集装箱内部温度场存在明显的不均匀性,箱体前部与后部的温度存在明显的差异,不利于货物的储存。实验实测温度与模拟温度的偏差低于16.4%,说明所建立的模型适用于冷藏集装箱内部温度场的模拟。研究结论对进一步开展冷藏集装箱货物配载以及结构设计研究具有一定的指导与借鉴意义。     

变密度多层绝热性能测试装置及实验验证

建立了一套变密度多层绝热性能测试装置,用于研究变密度多层绝热技术的特性规律.实验应用低温量热法原理测试了真空度、层密度及热边界温度对变密度多层绝热性能的影响.实验结果与理论计算分析结果相吻合,验证了理论计算分析的准确性.     

均匀软X射线多层膜制备方法研究

介绍了基于速度调制技术的均匀软X射线多层膜制备方法,并采用该方法在直径为150mm的平面硅基板上制备出Mo/Si多层膜,其中心波长为13.5nm,膜厚空间非均匀性优于1％,较转盘匀速溅射方法制备的多层膜膜厚空间均匀性提高了近6倍。     

均匀软X射线多层膜制备方法研究

 介绍了基于速度调制技术的均匀软X射线多层膜制备方法，并采用该方法在直径为150mm的平面硅基板上制备出Mo/Si多层膜，其中心波长为13.5nm，膜厚空间非均匀性优于1％，较转盘匀速溅射方法制备的多层膜膜厚空间均匀性提高了近6倍。     

气体传热对多层绝热性能影响的试验研究

文中通过建立的能进行夹层气体置换的稳态量热器试验系统,试验分析了夹层气体传热对多层绝热材料有效热导率的影响,重点对置换气体种类、气体压强、材料层数及冷热边界温度对多层材料的影响进行试验研究。试验表明在10—60层/cm层密度范围,真空度低于100Pa时,Kn数属于自由分子状态区域和中间压强区域,此时材料的有效热导率随残留气体热适应系数的增大而减小,并随着真空度的降低而增大,当残留气体为空气时,为保证多层材料的绝热性能,应尽量维持真空度不低于10-2Pa。同时,分析表明为有效降低低真空下稀薄气体传热对多层绝热性能的影响,可以采用综合热适应系数较低的气体置换夹层中的空气,以减少低真空多层绝热材料的有效热导率,改善绝热性能。     

多层超薄薄膜介质光热辐射的三维理论研究

在柱坐标系下，以热传导方程及边界条件为基础，通过Hankel变换及逆变换，得到多层热单介质膜中的温度场.以特殊参数为例，对膜层为三层时的特殊情况进行讨论，得知对于高热 扩散率的薄膜材料，纵向和横向的热导率比值越大，相位的变化也越大.低热扩散率薄膜材 料，不同的纵向和横向的热导率比对光热信号的影响很小.同时，光吸收系数越小，频率变 化对相位影响越明显. 关键词： 多层 热单介质膜 温度场     

高频聚焦超声声场和温度场的仿真研究*

为探究临床常用的7 MHz高频聚焦超声在多层生物组织中的声传播以及毫秒级时间内的生物传热规律问题,基于Westervelt方程和Pennes传热方程,使用有限元方法建立高频聚焦超声辐照多层组织的非线性热黏性声传播及传热模型。首先分析了线性模型和非线性模型之间的差异,然后在非线性模型下探究换能器的参数对声场和温度场的影响。仿真结果显示：在7 MHz频率下,当换能器输出声功率超过5 W时,声波传播的非线性效应不可忽视(p <0.05);当声功率从5 W增大到15 W时,非线性模型与线性模型预测的温度偏差从20%增加到34.703%;高频聚焦超声波的非线性行为比低频更加显著,基频能量向高次谐波转移的程度增大,声功率为10 W和15 W时4次谐波与基波之比分别达到7.33%和12.12%;高频换能器参数的改变对组织中声场和温度场分布的影响较大,换能器焦距从12 mm减小到11.2 mm,焦点处最高温度增加了77%。结果表明,7 MHz聚焦超声的非线性声传播需要考虑到4次谐波的影响。该文提出的多层组织非线性仿真模型可为高频聚焦超声换能器参数优化及制定安全、有效的术前治疗方案提供理论参考。     

早龄期荷载及低温作用下的混凝土声发射特征试验研究*

井壁混凝土由于施工与环境特殊性导致其裂缝扩展情况异常,本文通过对不同早龄期荷载、低温条件下混凝土轴压破坏过程的声发射检测,分析井壁施工环境对混凝土内部裂缝产生、发展的影响。研究表明,早龄期荷载、低温单独作用时,与标养混凝土主要差异在轴压过程中的声发射初始阶段,对混凝土内部的原有收缩裂缝有所影响。当两者耦合作用时,早龄期荷载影响比低温作用显著,并且在早龄期荷载较大时会出现声发射信号"倒置"现象。     

多孔材料传热特性的试验研究

对多孔材料在低温下的传热特性进行了试验研究,试验结果表明在填充多孔材料以后夹板表面低温维持时间明显增加,主要原因是由于多孔材料的参与改变了传热特性,且材料的密度与其传热特性有着密切的关系。在一定范围内,随着多孔材料密度的增大,其传热特性不断增强。     

Preparation and study on performance of submicron nickel powder for multilayer chip positive temperature coefficient resistance

Base metal nickel is often used as the inner electrode in multilayer chip positive temperature coefficient resistance (PTCR).The fine grain of ceramic powders and base metal nickel are necessary.This paper uses reducing hydrazine to gain submicron nickel powder whose diameter was 200-300 nm through adjusting the consumption of nucleating agent PVP properly.The submicron nickel powder could disperse well and was fit for co-fired of multilayer chip PTCR.It analyes the submicron nickel powder through x-ray Diffraction (XRD) and calculates the diameter of nickel by PDF cards.Using XRD analyses it obtains several conclusions:If the molar ratio of hydrazine hydrate and nickel sulfate is kept to be a constant,when enlarging the molar ratio of NaOH/Ni 2+,the diameter of nickel powder would become smaller.When the temperature in the experiment raises to 70-80 C,nickel powder becomes smaller too.And if the molar ratio of NaOH/Ni 2+ is 4,when molar ratio of (C 2 H 5 O) 2 /Ni 2+ increases,the diameter of nickel would reduce.Results from viewing the powders by optical microscope should be the fact that the electrode made by submicron nickel powder has a better formation and compactness.Furthermore,the sheet resistance testing shows that the electrode made by submicron nickel is smaller than that made by micron nickel.     

树状分形结构形成过程的实验研究

对大量金属小球在强电场作用下运动形态的演化全过程用联机摄像装置进行了实时拍摄,通过用Sandbox方法计算其稳定状态的分维数,系统地研究了分维数随电压的变化关系.结果表明：在一定电压范围内金属小球聚集体通过自组织过程形成稳定的树状分形结构,其分维数随外加电压的增加而减小.该结果对研究耗散结构的形成机理和外界动力对耗散结构的形貌影响具有参考价值. 关键词： 分形生长 自组织过程 树状结构 分维数     

离子推力器栅极组件温度场仿真分析及试验研究

栅极组件热变形是影响离子推力器工作性能及工作寿命的主要因素,为研究栅极组件升温过程中温度场分布及变化规律,探索能较准确模拟栅极温度场的方法,建立了栅极组件1/12全尺寸有限元模型进行温度场仿真计算。同时,基于实验室搭建的温度测量平台,测量了大气环境下加热时栅极组件的瞬态温度变化。对比有限元分析求解与试验过程中的温度场,加速栅平均误差为14.4%,屏栅平均误差为9.7%,双栅最大误差不超过18.4%,验证了有限元模型及方法的可信度和合理性。     

Evaluation of a gate-first process for AlGaN/GaN metal-oxide-semiconductor heterostructure field-effect transistors with low ohmic annealing temperature

In this paper, TiN/AlO_x gated Al Ga N/Ga N metal–oxide–semiconductor heterostructure field-effect transistors(MOSHFETs) were fabricated for gate-first process evaluation. By employing a low temperature ohmic process, ohmic contact can be obtained by annealing at 600℃ with the contact resistance approximately 1.6 ?·mm. The ohmic annealing process also acts as a post-deposition annealing on the oxide film, resulting in good device performance. Those results demonstrated that the TiN/AlO_x gated MOS-HFETs with low temperature ohmic process can be applied for self-aligned gate Al Ga N/Ga N MOS-HFETs.