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应用分子动力学模拟的方法,研究了纳米金刚石颗粒的导热系数对温度和颗粒尺寸的依存关系。为了得到较为准确的模拟结果,采用了平衡态分子动力学模拟的方法。计算了较长时间的热流自相关函数,并得到了导热系数的收敛结果。结果表明,纳米金刚石颗粒由于尺寸的影响,导热系数低于体材料金刚石的导热系数;随温度的升高,导热系数出现一个峰值,该峰值点的温度小于体材料金刚石出现峰值点的温度;随颗粒尺寸的增大,导热系数增加,我们预测导热系数将在一定的颗粒尺寸时收敛于体材料金刚石的导热系数。 相似文献
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基于双边界层理论,建立含CO2的蒸汽在竖直平板表面凝结换热模型。CO2的存在极大恶化了凝结换热性能。在CO2浓度一定时,随着过冷度的增加,热流密度逐渐增大,凝结换热系数逐渐减小,界面温度近乎线性降低;随着CO2浓度的增大,凝结换热系数迅速降低,界面温度逐渐增大。CO2的存在使得凝结液膜表面形成一层气膜,随过冷度的增大,液膜厚度逐渐增加,气膜厚度逐渐减小,但气膜厚度要比液膜厚度大一个数量级;随着CO2浓度的增大,液膜厚度与气膜厚度均在减小,但气膜热阻与液膜热阻的比值逐渐增大,并且在高浓度CO2情况下,气膜热阻成为主导热阻。 相似文献
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研究了标准k-ε模式,双尺度湍流模式,并对其在壁面附近作出长度尺度修正在此基础上,选择了几个基准流动 :二维可压缩拐角、锥柱裙组合体绕流和斜激波⁄平板湍流边界层干扰,进行数值计算。通过数值计算和实验结果的比较,发现修正湍流模式对流动分离、摩阻和热流的计算具有更好的效果。 相似文献
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文章应用Ginzburg-Landau-Devonshire(G-L-D)理论,引入物理参量a(描述两种铁电薄膜物理性能差异大小)来探讨含有表面过渡层且由两种不同铁电材料构成的铁电双层膜体系的特征,进而对铁电体薄膜的平均极化性质进行了研究。结果显示:当温度一定时,由于两个铁电层间界面耦合的变化,铁电双层膜的平均极化将随着参量、,界面耦合系数以及双层膜的厚度L的增大呈现出增大或者减小的趋势。 相似文献
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对国际热核聚变实验堆的双冷锂铅包层进行流固共轭传热的三维数值模拟,计算两端不同约束下流道插件FCI结构的热变形和热应力分布,分析对流换热系数和热导率对FCI结构热变形和热应力的影响规律.结果表明,若钢壁与外界的对流换热系数增大,则FCI温度降低,导致热变形和热应力减小;高热导率的FCI材料将使得FCI沿厚度方向温度梯度减小,导致结构的热应力减小. 相似文献
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以变系数径向导热问题为研究对象,由傅里叶导热定律提出了较之文献更为合理的热导计算方法.根据流的相容性原理分别推导得出极坐标、柱坐标和球坐标系下新的界面半径和界面导热系数插值格式.通过几个变系数和非线性导热问题对插值格式进行考核,并与文献中的插值格式进行对比.结果表明,推导的格式充分考虑了变截面和变物性的综合影响,对于非线性和变系数导热问题能得到更精确的结果. 相似文献
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采用全浮区模型数值研究旋转磁场作用下不同辐射加热温度时熔区内热毛细对流流动特性。研究发现,B0=1 mT的旋转磁场产生的洛伦兹力不足以控制熔区中的热毛细对流,熔体内流场呈现周期性旋转振荡特征,振荡频率随辐射温度的增加而减小,并与Ma数成线性关系。当Ma数较小时,温度场主要由扩散作用决定,呈二维轴对称分布;随着Ma数的增加,熔体中的温度场受对流影响,亦呈周期性振荡,且振荡主频与对流振荡主频相同。保持旋转磁场的频率不变,适当增加磁场强度,熔体内的三维振荡流将转变为准二维的旋转轴对称流,热毛细对流关于中截面镜面对称。对于Ma=21.8、32.9和43.7的熔体,分别施加2、3和5 mT的旋转磁场,熔体中的温度及速度波动被有效抑制。 相似文献
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搭建高温瞬态热特性实验装置,测量获取某纳米复合隔热材料在290~1 090 K温度范围内的高温瞬态热特性数据。基于辐射与导热耦合传热模型和群体智能优化的遗传算法,建立随温度变化等效导热系数的辨识模型。通过数值实验验证了辨识模型的可靠性。结合真实实验测量所得高温瞬态热特性数据,辨识获取材料在290~1 090 K温度范围内的等效导热系数,介于0.027~0.043 W/（m ·K）,随温度升高呈非线性上升趋势。 相似文献
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《沈阳大学学报（自然科学版）》2014,(4)
以工业石蜡/膨胀珍珠岩为相变材料制备储能砂浆,并对相变材料掺量10%,20%,30%和40%的储能砂浆稳定性、热物理性能和抗压强度进行研究.结果表明,随着石蜡相变复合材料掺量的增加,相变储能砂浆的导热系数和抗压强度逐渐减小,而比热容和热阻逐渐增大.经过200次相变循环试验,掺量10%,20%和30%的相变储能砂浆试块的质量损失率小于3%,相变储能砂浆表面保持完好,工作热稳定性较好.优化出储能砂浆中相变材料的最佳掺量为20%. 相似文献
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液态金属偏滤器具有自修复和热负荷能力,因此成为偏滤器的重要设计方案。偏滤器上的液态金属膜流处于磁场和高强度热流下,且装置运行时产生的低频扰动会使薄膜流动发展为毛细孤立波。在毛细孤立波膜流中,波谷位置的毛细分离涡会显著增强该区域的对流换热。研究雷诺数为58的液态锡毛细孤立波膜流在底壁附近的换热现象。结果表明：无外加磁场和自由界面热流时,液态锡毛细孤立波薄膜流动复现了努塞尔数在波谷位置显著增强的现象;仅施加磁场时,由于洛伦兹力的阻尼效应,毛细分离涡处的换热增强效果被抑制;仅施加热流时,由于膜流被加热,总换热量增加,导致努塞尔数分布更均匀;同时施加磁场和热流时,两者的作用会叠加。 相似文献
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采用分子动力学方法对金属和非金属材料薄膜的导热系数进行数值模拟. 非金属材料氩的粒子间相互作用势采用12/6 L-J势能模型,金属材料钨使用MEAM势能模型. 模拟结果表明,非金属材料氩的导热系数与已有实验结果符合较好,但金属材料钨的导热系数结果较实验结果小1~2个数量级. 研究结果表明,引入自由电子导热模型能较准确预测金属材料钨的导热系数变化规律. 相似文献
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基于热边界层中断技术,设计了一种新型的带有交错结构的、当量直径为1553μm的微通道,以实现强化换热同时减小流动阻力的目的.以去离子水作为工质,在入口温度、加热功率及质量通量3个控制参数十分相近的工况条件下,在这种含有新型结构微通道的实验段,及含有常规结构微通道的实验段内,进行层流流动与换热的对比实验研究.结果表明,采用新型结构能减小微通道进出口压差,降低摩擦常数,并且能较好地强化换热,降低微通道壁面温度. 相似文献
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微粗糙壁面上高速气流的流动和传热特性是当前关注的问题。以半无穷长正弦波状板作为微粗糙壁面模型，使用OpenFOAM程序，数值研究不同来流参数和不同波幅的正弦波状板流动。结果表明，在波状壁流动中，壁面热流系数CQ与总阻力系数CD呈现出直接关联，CQ/CD是表征粗糙壁流动与传热特性的关键参数。对于附着型流动，CQ/CD仅取决于粗糙度与边界层厚度之比，即等效粗糙度h；而流动产生分离后，CQ/CD不再随粗糙度变化，仅与波状板相似变化后的位置参量有关。 相似文献
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对利用浅地表长时间气象地温序列分析提取稳态地温梯度信息的方法中可能存在的 问题进行讨论,提出改进手段.因为与大地热流密度相联系的地温梯度 一般在0.01~0.03 ℃/m左右,而过去气象地温观测一般仅读数到0.1 ℃,本文认为这样的读数精度很难满足大地热流密度测量的要求,但通过对长时间累积的观测资料进行统计分析等合理的数据处理方法有可能实现突破.本文也讨论了气候变暖趋势对浅表地温梯度的影响.百年尺度地表长期单调增温确实会引起浅表地温梯度的减小,使其偏离构造大地热流密度的地温梯度,但是在百年尺度增温1℃的情况下,计算出的地温梯度误差仍在可接受的范围内,且可以利用气象资料对地温梯度进行校正.利用新一代高精度数字气象地温资料进行大地热流反演是可行的方法,但需要从现在起进行长时间的资料积累. 相似文献
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中国大洋环球21航次第6航段在西南印度洋洋中脊（SWIR）热液A区获取了OBS地震数据，发现了位于该区第27洋脊段的低速区.基于该低速区地震P波速度模型，用有限单元法开展热模拟计算，研究低速区可能存在的岩浆活动及其热效应.结果表明：1）现今海底热液活动特点支持岩浆房存在底部供热热源的情况.热点供热使岩浆在沿断裂移动过程中产生热异常，形成新的岩浆房，为现今热液活动提供热源.2）随温度变化的热导率对模拟计算结果影响较大.通过反演拟合热导率模型系数，并利用实验室统计结果校正热导率模型，计算出研究区莫霍面温度约为910℃，热点热流约为190 mW·m-2. 相似文献
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通过数值模拟,研究了温度和浓度梯度为水平方向、内壁和外壁上的温度和浓度保持定值的竖直环形容器内的双扩散对流结构,其中浮升力之比N=GrSGrT=-1,GrS和GrT分别为溶质格拉晓夫数和热格拉晓夫数.首先对环形容器与矩形容器内的双扩散对流状况进行了比较;然后着重分析了在双扩散对流情况下竖直环形容器内壁面处的热(溶质)边界层以及平均传热(质)率Nu(Sh)随Le数的变化情况.结果表明,溶质边界层的厚度随着Le数的增大逐渐减小,而热边界层随Le数的变化不大;与Sh数一直随Le数的增大呈明显的上升趋势不同,当Le>10后Nu数随Le数的变化趋于平缓. 相似文献
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单原子层二维材料是有潜力的太阳能光伏电池材料。研究基于二维材料的具有简单平面结构的太阳能吸收器的吸收率能否达到100%。提出二维材料/透明材料/金属基底结构,引入透明材料厚度和入射角度2个可调参数,因而能满足增强平面薄膜结构吸收率的2个维度的相位匹配条件。以MoS2和石墨烯为例,研究表明一定存在一对透明材料厚度值和入射角度值,使结构吸收率达到100%。平面结构加工简单,利于推广二维材料在光伏转换中的应用。 相似文献