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利用改进型量热器测量冰的熔解热
1
作者 徐燕 张思雨 +2 位作者 赵兴义 杨施优 许力信 《科技风》 2025年第5期1-3,共3页
大学物理实验中常采用混合量热法测量冰的熔解热,利用传统的量热器测量冰的熔解热时,需要保持系统为孤立系统。实验过程中,现有量热器的结构由于其制造精度、热膨胀等问题难以保证内筒、外筒同时密封,易出现系统密封不严,待测系统和外... 大学物理实验中常采用混合量热法测量冰的熔解热,利用传统的量热器测量冰的熔解热时,需要保持系统为孤立系统。实验过程中,现有量热器的结构由于其制造精度、热膨胀等问题难以保证内筒、外筒同时密封,易出现系统密封不严,待测系统和外界存在严重的热交换。针对该缺陷,设计一种具有容错结构的量热器,以带有密封圈、垫圈结构的胶木盖总成替代传统的量热器胶盖,允许量热器制作和使用中存在一定的结构性误差,并进行了相关实验研究。实验对比测试结果表明,改进后的实验装置有效地减少了系统与外界的热量交换,极大地提高了实验精度。 展开更多
关键词 量热器 容错结构 混合量热法 熔解热
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蓄冷板表面结霜数值模拟实验设计
2
作者 郭嘉明 丁志武 +2 位作者 林济诚 郭鹏 曾志雄 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第3期12-16,66,共6页
结霜是影响蓄冷板换热性能的关键因素之一,分析导致蓄冷板表面结霜的因素有利于对结霜过程的理解。采用计算流体力学(CFD)方法对蓄冷板表面结霜过程建模。基于建立的蓄冷板强制通风二维模型,分析蓄冷剂相变温度、入口风速对蓄冷板换热... 结霜是影响蓄冷板换热性能的关键因素之一,分析导致蓄冷板表面结霜的因素有利于对结霜过程的理解。采用计算流体力学(CFD)方法对蓄冷板表面结霜过程建模。基于建立的蓄冷板强制通风二维模型,分析蓄冷剂相变温度、入口风速对蓄冷板换热效果的影响,并提出了结霜量减小的优化策略。结果表明,实验值与计算值吻合较好,验证了模型的有效性。 展开更多
关键词 结霜 数值模拟 计算流体力学 蓄冷板
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第25届亚洲物理奥林匹克竞赛实验试题介绍及解析——电磁炉的物理原理
3
作者 钱钧 刘丽飒 +2 位作者 李勇男 张天浩 宋峰 《物理实验》 2025年第10期32-40,共9页
第25届亚洲物理奥林匹克竞赛实验题为电磁炉的物理原理,试题将电磁炉简化为接通交流电的线圈对其上方金属盘进行加热.题目主要包括线圈电感及其内阻的测量、金属中的趋肤效应研究、金属盘的比热及其有效负载电阻的测定3部分.该试题实验... 第25届亚洲物理奥林匹克竞赛实验题为电磁炉的物理原理,试题将电磁炉简化为接通交流电的线圈对其上方金属盘进行加热.题目主要包括线圈电感及其内阻的测量、金属中的趋肤效应研究、金属盘的比热及其有效负载电阻的测定3部分.该试题实验测量和数据作图的工作量比较大,对学生分析和解决实验问题的能力要求较高.本文对实验试题和解答进行了详细地介绍和解析. 展开更多
关键词 亚洲物理奥林匹克竞赛 电磁炉 趋肤效应
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高精度测量冰的导热系数
4
作者 张倩 李加乐 +4 位作者 宋一帆 张玄启 朱皓天 高博 张俊武 《物理实验》 2025年第7期13-18,共6页
探究了冰面准一维传热熔化过程的物理机制,设计了测量冰的导热系数的方法.该方法利用数值模拟将传热的冰块在一维方向无限微分切片,数字化薄片的温度、位置、时间等要素,将冰块视为结构体数组,建立新的理论模型,简化了传统传热模型复杂... 探究了冰面准一维传热熔化过程的物理机制,设计了测量冰的导热系数的方法.该方法利用数值模拟将传热的冰块在一维方向无限微分切片,数字化薄片的温度、位置、时间等要素,将冰块视为结构体数组,建立新的理论模型,简化了传统传热模型复杂且难以计算的数学问题处理.根据该理论模型自制了实验平台,并验证了该系统可实现冰的导热系数的高精度测量,实现了数字化、可视化的智能监测.与常用的热线法相比,该实验平台无需实时测温,且结构简单易操作,性能稳定可靠. 展开更多
关键词 冰 导热系数 熔化 高精度测量
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含水量对胆碱基低共熔溶剂的微观结构、密度及黏度影响的分子动力学研究
5
作者 田琳 聂文洁 +2 位作者 王剑飞 武广剑 赵贯甲 《四川大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期480-485,共6页
低共熔溶剂(DES)是一种类离子液体的绿色溶剂,具有蒸汽压低、热稳定性好、制备简单等优点,但高黏度特性制约了其工业应用,同时DES具有强吸湿性,因此探究体系中水的存在对其黏度的影响至关重要.本文利用分子动力学模拟的方法,在GAFF力场... 低共熔溶剂(DES)是一种类离子液体的绿色溶剂,具有蒸汽压低、热稳定性好、制备简单等优点,但高黏度特性制约了其工业应用,同时DES具有强吸湿性,因此探究体系中水的存在对其黏度的影响至关重要.本文利用分子动力学模拟的方法,在GAFF力场下分别模拟了氯化胆碱^(+)乙二醇/甘油/尿素等三种DES水合物在293.15~353.15 K温度范围内的密度和黏度,通过分析氢键数目和径向分布函数,研究了含水量对DES微观结构及宏观性质的影响.结果表明,水的存在破坏了DES内胆碱基阳离子(CHO^(+))与阴离子(Cl^(−))、阴离子(Cl^(−))与氢键供体(HBD)、氢键供体间形成的氢键;同时,水与CHO^(+)、Cl^(−)、HBD形成新的弱氢键从而降低原有DES体系的黏度.当上述三种体系内的含水质量分数分别达到8 wt%、10 wt%、10 wt%时,仍能维持以DES为中心的氢键体系,且对应黏度分别降低了58.3%、73.78%、89.41%.因此,可以通过添加少量水来调节DES的黏度,进而扩大其工业应用范围. 展开更多
关键词 低共熔溶剂 密度 黏度 氢键 分子动力学模拟
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简单气体自扩散碰撞截面与温度关系的模拟
6
作者 吕勇军 李军刚 刘鹏 《大学物理》 2025年第1期49-52,56,共5页
气体的输运性质与分子间的碰撞过程有密切的关联,特别是碰撞截面对气体的自扩散、黏度和热导率有着重要的影响.本文采用分子动力学模拟方法系统研究了常压下单原子气体He、Ar,双原子气体N_(2)和多原子气体CH_(4)的自扩散系数及其温度依... 气体的输运性质与分子间的碰撞过程有密切的关联,特别是碰撞截面对气体的自扩散、黏度和热导率有着重要的影响.本文采用分子动力学模拟方法系统研究了常压下单原子气体He、Ar,双原子气体N_(2)和多原子气体CH_(4)的自扩散系数及其温度依赖行为.基于简单气体的经典散射模型并结合模拟结果探讨了气体分子自扩散碰撞截面与温度之间的关系.本文结果对气体输运性质的教学与研究具有一定的指导意义. 展开更多
关键词 自扩散系数 碰撞截面 分子动力学模拟
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Ⅳ型储氢气瓶塑料内胆材料厚度对渗透性能的影响及渗透参数计算方法研究 被引量：1
7
作者 杨超 张来明 +3 位作者 江一凡 孙剑锋 周忠警 骆辉 《压力容器》 北大核心 2025年第1期54-60,共7页
为深入地研究聚合物在氢环境下的作用机制,以储氢气瓶用内胆材料PA11为研究对象,采用自主搭建的高温高压氢渗透试验系统,探究材料厚度对氢渗透特性的影响规律。通过开发基于Python的时滞法分析程序,集成标准偏差法实现渗透过程稳态判定... 为深入地研究聚合物在氢环境下的作用机制,以储氢气瓶用内胆材料PA11为研究对象,采用自主搭建的高温高压氢渗透试验系统,探究材料厚度对氢渗透特性的影响规律。通过开发基于Python的时滞法分析程序,集成标准偏差法实现渗透过程稳态判定与滞后时间计算自动化,有效提升数据处理效率与精度。结果表明,材料厚度的增加引起氢渗透系数与溶解系数下降,而氢扩散系数呈现上升趋势,这归因于成型过程中厚度变化导致的微观结构演变。该研究揭示了聚合物材料厚度与氢渗透行为的关联机制,为高压塑料内胆储氢气瓶的材料选型与结构优化提供了理论依据,对提升氢能存储系统的安全性与可靠性具有重要工程意义。 展开更多
关键词 储氢气瓶 氢渗透 渗透系数 扩散系数 溶解系数
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二元聚合物接枝纳米粒子的界面自组装行为 被引量：1
8
作者 邵明旭 林嘉平 张良顺 《功能高分子学报》 北大核心 2025年第4期318-325,共8页
作为一种介尺度的“原子等价物”,聚合物接枝纳米粒子可自组装形成周期性有序的超晶格,是一类新颖的凝聚态物质。本文构建了聚合物接枝纳米粒子的粗粒化模型,采用Monte Carlo模拟方法研究了二元纳米粒子的界面自组装行为。模拟结果表明... 作为一种介尺度的“原子等价物”,聚合物接枝纳米粒子可自组装形成周期性有序的超晶格,是一类新颖的凝聚态物质。本文构建了聚合物接枝纳米粒子的粗粒化模型,采用Monte Carlo模拟方法研究了二元纳米粒子的界面自组装行为。模拟结果表明:二元纳米粒子界面自组装可形成多种类型的超晶格结构,例如AB、AB_(2)、AB_(3)和A_(4)B_(6)型等。通过改变界面作用强度、有效半径比以及纳米粒子间相互作用强度等参数可调控超晶格结构和类型。Monte Carlo模拟方法能重现二元纳米粒子界面自组装体系的实验结果,并发现了多种未曾报道的超晶格结构。 展开更多
关键词 纳米粒子 界面自组装 理论模拟 超晶格 相图
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不同润湿条件下带正弦凸起粗糙表面上气泡成核的分子动力学研究
9
作者 余绵 李丙衡 +3 位作者 孟祥文 吴连锋 马连湘 唐元政 《物理学报》 北大核心 2025年第20期294-303,共10页
气泡成核在沸腾换热、微流控制设备中的气液分离以及生物医学中的气体传输等相变和流动过程中扮演关键角色,易受表面润湿性能和粗糙结构的影响.鉴于实验研究的局限,本文采用分子动力学方法系统研究了具有不同润湿性能和不同数量纳米凸... 气泡成核在沸腾换热、微流控制设备中的气液分离以及生物医学中的气体传输等相变和流动过程中扮演关键角色,易受表面润湿性能和粗糙结构的影响.鉴于实验研究的局限,本文采用分子动力学方法系统研究了具有不同润湿性能和不同数量纳米凸起的恒热流过热表面对水中气泡成核的影响规律和微观机制.结果表明,在相同表面润湿性能下,随纳米凸起数量增加,表面粗糙度增加,气泡成核时间点提前;对具有相同粗糙度的表面,随表面亲水性增强,气泡成核时间点提前;在本文研究范围内,具有最大粗糙度的亲水表面上水的气泡成核最早.近壁面处水的密度和温度随时间的变化以及密度和温度的空间分布的分析表明:由于热量积聚,纳米凸起与底部平面连接拐角处最易成为气化核心.Kapitza热阻的计算结果表明:亲水性越强的表面具有越低的固-液界面热阻,越有利于气泡成核.本文为理解气泡成核的微观机制及优化传热、传质和流体控制系统的设计提供了理论依据. 展开更多
关键词 分子动力学 气泡 粗糙度 润湿条件
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基于3ω法的热导率测试技术研究进展
10
作者 李义壮 郭怀新 +2 位作者 王瑞泽 孔月婵 陈堂胜 《工程热物理学报》 北大核心 2025年第4期1205-1219,共15页
热导率是反映材料热性能的重要参数,不管是用于散热还是绝热,对材料热导率的准确测试具有重要意义。本文综述一种适应性强、测试便捷、样品制备简单、测试设备成本低的热导率测试方法—3ω法,首先介绍了利用3ω法测试热导率的基本原理;... 热导率是反映材料热性能的重要参数,不管是用于散热还是绝热,对材料热导率的准确测试具有重要意义。本文综述一种适应性强、测试便捷、样品制备简单、测试设备成本低的热导率测试方法—3ω法,首先介绍了利用3ω法测试热导率的基本原理;然后给出不同样品测试结构下热传输数学模型的温升解析解,包括半无限大衬底、薄膜结构、多层结构和细线结构样品;介绍了各种改进的3ω法,包括对薄膜热导率各向异性的测试、可以减少无关因素影响的差分3ω法、通过热穿透深度等效的方式利用阻抗模型拟合热导率的方法,同时介绍了3ω测试技术在传感器上的应用;最后,指出3ω法测试过程中可能的误差来源,以及提升测试精度的方法。本文将有助于研究人员进行热导率测试的研究,对3ω法的设计与分析提供指导。 展开更多
关键词 3ω法 热导率 薄膜 各向异性
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连续热源加载下二维热扩散长度的数值模拟与测量
11
作者 花艳 李笑玲 +5 位作者 韩玉晶 刘晓凤 李大伟 赵元安 帅坤 王焜 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第5期19-28,共10页
热扩散系数是大能量、高功率激光系统中光学元件的重要参数,关系到元件的抗激光损伤性能,但现有热扩散系数测量方法在多维热传导情况下的测量结果误差较大,且热扩散长度是热扩散系数测量的基础,因此采用有限元法仿真了热源连续加热下的... 热扩散系数是大能量、高功率激光系统中光学元件的重要参数,关系到元件的抗激光损伤性能,但现有热扩散系数测量方法在多维热传导情况下的测量结果误差较大,且热扩散长度是热扩散系数测量的基础,因此采用有限元法仿真了热源连续加热下的二维热传导并总结了热扩散长度与热扩散系数及加热时间之间的关系规律,据此提出了热源连续加热下测量二维热扩散长度的模型与方法。首先采用有限元分析建立模型仿真了一维热传导情况下的热扩散长度与热扩散系数的关系式并与数值解析表达式比较,二者符合较好,验证了使用连续热源与热扩散长度求解热扩散系数的可行性;之后扩展到二维热扩散情况,并讨论了热损失、样品厚度和热源加载时间对结果的影响;最后给出了实际测量方案,并给出提升测量精度措施。该工作为方便准确地测量材料或元件的热扩散长度提供思路,对制备高功率、大能量激光系统元件具有重要意义。 展开更多
关键词 连续热源 热扩散系数 热扩散长度 有限元法
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基于热重数据的多步反应模型快速重建方法
12
作者 孙华洋 闫辉 +4 位作者 何增 程国新 高银军 曹渊 田宙 《现代应用物理》 2025年第3期186-194,共9页
热重数据是描述作为热解特征行为的基本数据,广泛应用在化学工程、材料研究、环境监测等领域。由实测典型条件下的热重数据,建立热解模型,进而描述材料的热解特征、给出材料在一般条件下的热重行为,是热重分析的重要内容。当热分解过程... 热重数据是描述作为热解特征行为的基本数据,广泛应用在化学工程、材料研究、环境监测等领域。由实测典型条件下的热重数据,建立热解模型,进而描述材料的热解特征、给出材料在一般条件下的热重行为,是热重分析的重要内容。当热分解过程由多个独立的热解进程主导时,可使用多步反应模型描述其热解特征行为。由于多步反应模型参数较多,拟合具有一定难度。针对该问题,提出了一种快速拟合的方法,具有如下优点:(1)通过应用特征点法和多特征点最小二乘法,在各热解进程的温度区间重叠不大的情况下,能有效获取较优初始参数,避免盲目选取初始值和局部极小问题;(2)将热重表述为温度积分的函数,在线性温升或分段线性温升条件下,可直接计算温度曲线上的点,避免求解微分方程;(3)针对过程中的复杂积分函数,通过多维切比雪夫拟合,进一步提高了计算速度。与普通方法相比,本文方法在拟合过程中,使用函数求值替代了微分方程求解,具有较高的计算效率。可用于多组热重与微分热重数据的拟合,并可推广至一般温升行为。以一水草酸钙(CaC_(2)O_(4)·H_(2)O)的热重数据为例,展示了本文模型在猜测最优参数值、快速拟合方面的优势。结果表明,在热解微分函数给定的情况下,使用微分热重最大值处的特征点估计的激活能,有时与真实值较接近,但一些情况下相对偏差可能超过50%。使用多特征点最小二乘法,可以给出较精确的参数估计,但需要多个温升速率下的测试结果来减少未定参数的系数之间的相关性,避免出现较大偏差。针对算例中热解度的计算,本文提出的方法计算时间约为直接求解微分方程方法的1/20。 展开更多
关键词 热重数据 多步反应模型 参数拟合 切比雪夫多项式 快速计算
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一氧化碳气体黏度微观机理研究
13
作者 张君焯 李言钦 +1 位作者 李智聪 闫水保 《物理学报》 北大核心 2025年第15期262-270,共9页
本文结合密度泛函理论与平衡分子动力学模拟,构建了从量子力学到连续介质力学的跨尺度耦合模型,基于所建立的高精度势函数与Green-Kubo线性响应理论,研究了极性分子CO气体在100-800 K温度范围内的剪切黏度与体积黏度.分子动力学模拟基于... 本文结合密度泛函理论与平衡分子动力学模拟,构建了从量子力学到连续介质力学的跨尺度耦合模型,基于所建立的高精度势函数与Green-Kubo线性响应理论,研究了极性分子CO气体在100-800 K温度范围内的剪切黏度与体积黏度.分子动力学模拟基于C语言编程实现,采用自适应时间步长算法以提高计算效率.研究结果表明,CO的体积黏度结果对势函数敏感性明显高于剪切黏度,不同传统方法因相应原因高估了体积黏度;所得体积黏度随温度的变化相对于剪切黏度具有显著的非线性规律;模型采用低体系压力与大体系规模可有效减小统计涨落幅度,提高体积黏度计算的收敛性与可靠性.本研究阐释了CO气体黏度的微观动力学机制,同时可为高温非平衡流动(如高超声速边界层、等离子体输运等)黏度机理研究提供理论参考. 展开更多
关键词 密度泛函理论 势函数 分子动力学 剪切黏度 体积黏度 非线性
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高温铅铋合金表面张力的悬滴法测量
14
作者 张子文 陈振辉 +1 位作者 刘向阳 何茂刚 《中国测试》 北大核心 2025年第1期55-61,共7页
铅铋合金是一种理想的加速器驱动次临界核能系统液态金属冷却剂。表面张力是描述物质界面的重要物性之一。实现高温液态铅铋合金表面张力的准确测量,有利于计算靶系统溅射产额,分析冷却剂与高温水爆炸形态,评估亚共晶态铅铋合金的运行... 铅铋合金是一种理想的加速器驱动次临界核能系统液态金属冷却剂。表面张力是描述物质界面的重要物性之一。实现高温液态铅铋合金表面张力的准确测量,有利于计算靶系统溅射产额,分析冷却剂与高温水爆炸形态,评估亚共晶态铅铋合金的运行可行性。开发悬滴图像计算表面张力的Matlab程序,搭建高温熔体悬滴法表面张力实验系统。在温度423.15~873.15 K和0.1 MPa压力下测量铅质量分数40%~50%的五种铅铋合金的表面张力(相对扩展不确定度2.1%)。结果表明,表面张力随温度增加而线性下降,随着铅质量分数增加而上升。为便于工程使用,建立表面张力的关联式,基于Schmidt状态方程的Eötvös定律关联的平均相对误差为0.12%,基于线性经验关联的平均相对误差为0.37%。 展开更多
关键词 表面张力 液态金属 铅铋合金 悬滴法 不确定度
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DME/[DEME][TFSI]溶解度实验研究与吸收式制冷性能分析
15
作者 侯坤 刘向阳 何茂刚 《中国测试》 北大核心 2025年第9期66-73,共8页
针对传统吸收式制冷工质对LiBr/H2O和NH3/H2O的局限性,二甲醚(DME)与离子液体工质对被视为一种潜在的环保型替代方案。该文基于等体积饱和法测量293.15~343.15 K、0.045~0.857 MPa范围内DME在低黏度离子液体[DEME][TFSI]中的溶解度,利用... 针对传统吸收式制冷工质对LiBr/H2O和NH3/H2O的局限性,二甲醚(DME)与离子液体工质对被视为一种潜在的环保型替代方案。该文基于等体积饱和法测量293.15~343.15 K、0.045~0.857 MPa范围内DME在低黏度离子液体[DEME][TFSI]中的溶解度,利用NRTL方程对实验数据进行关联。分析以DME/[DEME][TFSI]为工质对的单效吸收式和吸收-压缩式制冷系统的热力性能,并与R1234yf、R1234ze(E)进行对比。结果表明,NRTL方程计算结果与实验值吻合良好,相对偏差的绝对平均值为1.9%。两种系统的COP和ECOP随发生温度升高均存在峰值,而随着蒸发温度升高,COP单调增加,ECOP存在峰值,其中吸收-压缩式系统具有更宽广的操作温度范围和更强的制冷能力。以DME/[DEME][TFSI]为工质对的系统的COP可达0.56,ECOP可达0.37,制冷性能优于R1234yf和R1234ze(E),具有更大的应用潜力。 展开更多
关键词 二甲醚 离子液体 溶解度 吸收式制冷
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材料低温发射率测试装置及应用评估
16
作者 马佳玉 章俞之 +2 位作者 吴岭南 于云 宋力昕 《航天器环境工程》 2025年第3期270-275,共6页
为了准确评估航天器热控材料在空间深冷环境中的热辐射性能,研制了2套适用于低温条件下的材料发射率测试装置:基于稳态法的低温半球发射率测试装置和基于能量法的低温光谱发射率测试装置。前者可实现60~300 K全波段半球发射率测试,后者... 为了准确评估航天器热控材料在空间深冷环境中的热辐射性能,研制了2套适用于低温条件下的材料发射率测试装置:基于稳态法的低温半球发射率测试装置和基于能量法的低温光谱发射率测试装置。前者可实现60~300 K全波段半球发射率测试,后者可实现30~300 K、8~200μm中远红外波段的光谱发射率测试。测试对象分别为白漆涂层和柔性热控薄膜。结果表明其发射率随温度升高有显著变化,其中白漆涂层在60~220 K范围内的半球发射率由0.48升高至0.90。两套装置的测试合成标准不确定度均低于5%。上述测试系统可为航天器热控材料的低温性能评估和热设计提供可靠的数据支撑。 展开更多
关键词 低温 热控材料 光谱发射率 半球发射率 中远红外
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水浸纸张冷冻干燥过程的动力学建模及实验方案优化
17
作者 刘禹豪 赵述敏 +7 位作者 史成宇 陈宇铭 肖子阳 蒋臣威 方爱平 冯俊 张修兴 王小力 《物理实验》 2025年第3期48-56,共9页
建立了基于边界层理论的纸张冷冻干燥动力学模型,探究了影响纸张冻干速率和冻干效果的物理因素.通过引入相态转变对水分子分布的影响,使模型能够很好地适应冷冻干燥过程中的低温情况.研究发现:在干燥过程中低温速冻后的纸张能够更加均... 建立了基于边界层理论的纸张冷冻干燥动力学模型,探究了影响纸张冻干速率和冻干效果的物理因素.通过引入相态转变对水分子分布的影响,使模型能够很好地适应冷冻干燥过程中的低温情况.研究发现:在干燥过程中低温速冻后的纸张能够更加均匀稳定地汽化,这是冷冻干燥相比其他干燥方式更能保持纸张质量的关键;改变速冻过程中对纸张施加的压力并未对纸张平整度产生显著影响;在冷冻干燥后期升高温度难以避免水汽凝结带来的二次浸湿,对提升干燥速率没有明显效果. 展开更多
关键词 水浸纸张 冷冻干燥 相变 边界层理论 动力学建模
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维生素C掺杂对石墨烯纤维导热导电性能的影响
18
作者 张媛娟 申福花 +2 位作者 张立军 徐锦波 林欢 《功能材料》 北大核心 2025年第3期3158-3164,共7页
随着现代工业、国防和科技领域的迅猛发展,散热问题已成为制约多个领域进步的关键瓶颈。采用瞬态电热技术对不同浓度维生素C掺杂的石墨烯纤维进行了深入的热物性和电导率分析。研究发现,室温下氧化石墨烯纤维的导热系数为0.61 W/(m·... 随着现代工业、国防和科技领域的迅猛发展,散热问题已成为制约多个领域进步的关键瓶颈。采用瞬态电热技术对不同浓度维生素C掺杂的石墨烯纤维进行了深入的热物性和电导率分析。研究发现,室温下氧化石墨烯纤维的导热系数为0.61 W/(m·K),电导率为115.55 S/m;经2%维生素C还原后,石墨烯纤维导热系数提升至1.34 W/(m·K);经1%(质量分数)维生素C还原后,纤维电导率显著增加至1179.34 S/m。探究了石墨烯纤维中声子散射的热传导机制,利用阻温系数模型分析了石墨烯纤维在退火前后的结构尺寸。实验结果表明,经过电流热退火处理后,石墨烯纤维在室温下的导热系数提升了417.16%,结构尺寸增大了0.55倍。该研究可为石墨烯纤维导热导电性能的增强提供坚实的理论基础和技术支持。 展开更多
关键词 石墨烯纤维 维生素C 导热系数 电导率 结构尺寸
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稳态法测量高导热材料的热导率
19
作者 单雪妍 蒋申泽 +3 位作者 杨逸 翦知渐 谢中 周艳明 《物理实验》 2025年第9期38-43,共6页
设计了基于稳态法测量高导热材料热导率的方法.在待测样品一端以恒定功率加热、其他部分自由散热,达到稳恒态时测量其温度分布,获得拟合参量a;在待测样品轴线位置以恒定功率加热而表面散热,达到稳恒态时测量其表面温度,获得表面散热系... 设计了基于稳态法测量高导热材料热导率的方法.在待测样品一端以恒定功率加热、其他部分自由散热,达到稳恒态时测量其温度分布,获得拟合参量a;在待测样品轴线位置以恒定功率加热而表面散热,达到稳恒态时测量其表面温度,获得表面散热系数h,由此得到材料的热导率.推导了测量模型的理论公式,并搭建实验装置对多种样品进行测量.用该装置测得纯铝的热导率为236 W/(m·K),纯铜的热导率为396 W/(m·K),测量结果与标准参考值吻合.该方法无需考虑待测物体的表面漏热,也不用测量物体的热流密度,测量装置更换样品方便、结构简单、准确度高,具有良好的实用性. 展开更多
关键词 热导率 稳态法 表面散热系数 稳态温度分布
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基于热线法探究冰的导热系数与温度的关系
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作者 陈嘉希 夏湘芳 +3 位作者 钟振文 宋景良 陈光伟 刘宗华 《大学物理实验》 2025年第4期84-88,共5页
基于热线法测量材料导热系数原理结合半导体制冷片设计制作了冰的导热系数实验装置,与循环水冷系统配套置于冰柜中,对冰的导热系数进行测量。其测量过程为采用铂丝作为热线和开尔文四线制接线法,利用测量电压和电流计算出对应温度下铂... 基于热线法测量材料导热系数原理结合半导体制冷片设计制作了冰的导热系数实验装置,与循环水冷系统配套置于冰柜中,对冰的导热系数进行测量。其测量过程为采用铂丝作为热线和开尔文四线制接线法,利用测量电压和电流计算出对应温度下铂丝的电阻值,再换算出Pt100相同温度下的阻值,并记录下对应的时间,求出温度随时间对数的变化率。从而测得-28.7~-1.23℃的冰的导热系数在1.5至2.7 W/(m·K)之间,且冰的导热系数随温度的降低而升高,并可通过Origin软件准确拟合出其关系。 展开更多
关键词 热线法 冰的导热系数 半导体制冷 Origin拟合
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